Многоканальное цифровое устройство для обработки информации частотных преобразователей

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ЧАСТОТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее первый и второй селекторы, первые входы которых объединены и подключены к первому выходу распределителя строб-импульсов, второй выход которого соединен с входом хронизатора , выход которого подключен к входу формирователя импульса сброса, выход переполнения счетчика подключен к входу распределителя строб-импульсов , прямой и инверсный выходы триггера знака соединены с вторым входами соответственно первого и второго селекторов, а выход дешифратора подключен к входу индикатора, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства , оно содержитМ канальных блоков, реверсивный счетчик и распределитель импульсов синхронизации, вход которого соединен с третьим выходом распределителя строб-импульсов , выходы первого и второго селекторов соединены соответственно с вы: читающим и сутлмирующим входами реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с входом триггера знака, установочный вход которого объединен с установочными входами счетчика и реверсивного счетчика и подключен к выходу формирователя импульса сброса, информационный выход реверсивного счетчика соединен с входом дешифратора и является информационным выходом устройства, причем f-й ,M I канальный блок содержит первый и второй шифраторы, триггер, элемент задержки, формирователь импульсов опорной частоты и формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого подключен к третьим входам первого и второго селекторов , выходы первого и второго шифраторов т-го (i-i,М /канального блока подключены к информационным входам соответственно реверсивного | счетчика и счетчика, виход формиро (Л вателя импульсов опорной частоты i-ro(,M ) канального блока подклю чен к тактовому входу счетчика, выход формирователя импульса синхронизации соединен с установочным вхо ,дом триггера и входом элемента задержки i-ro (irl,M I канального блока, прямой выход триггера f-ro (,M) ; канального блока соединен с входами 00 00 запуска формирователя импульсов изме:ряемой частоты и формирователя импульсов опорной Частоты и с входами первого и второго шифраторов i-ro ка нального блока, вход триггера f-ro ( L,M ) каналёнЬго блока подключен vl к выходу элемента задержки -f-ro канального блока, а вход элемента задержки i-ro (, М-1/1 канального блока соединен с инверсньом выходом триггера (i +1)-го канального блока, вход элемента задержки М-го канального блока соединен с инверсным выходом триггера первого канального блока, входы формирователя импульсов измеряемой частотыи вход формирователя импульсов опорной частоты f-ro , (i 1, /М ) канального блока являются соответственно первым и вторым измерительными входами устройства.

СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ЗС50 G 06 Г 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС (21 ) 3519478/18-24 (22) 08.12 ° 82 (46) 30.03.84. Бюл. Р 12 ,(72) В.А.Вышлов, Ю.И.Козырев, Ю.И.Степанов,!1.Н.Сорокин,П.М.Курганский и B.Ä.Tåëè÷êo (71) Московский институт электронного машиностроения (53) 681.32(088.8) (56) 1.Новицкий П.В.и др.Цифровое устройство с частотными датчиками.

М., "Энергия", 1970, с.45.

2. Авторское свидетельство СССР

М 828195, кл. G 06 F 15/00, 1979 (прототип). (54 ) (57 ) МНОГОКАНАЛЬНОЕ ЦИФРОВОЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

ЧАСТОТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее первый и второй селекторы, первые входы которых объединены и подключены к первому выходу распределителя строб-импульсов, второй выход которого соединен с входом хронизатора, выход которого подключен к входу формирователя импульса сброса, выход переполнения счетчика подключен к входу распределителя строб-импульсов, прямой и инверсный выходы триггера знака соединены с вторым входами соответственно первого и второго селекторов, а выход дешифратора подключен к входу индикатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно содержит М канальных блоков, реверсивный счетчик и распределитель импульсов синхронизации, вход которого соединен с третьим выходом распределителя строб-импульсов, выходы первого и второго селекторов соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с входом триггера знака, установочный вход которого объединен с установочными входами счетчика и реверсивного счетчика и подключен к выходу формирователя иглпульса сброса, информационный выход реверсивного счетчика соединен с входом дешифратора и является информационным выходом устройства, причем 1-й (i =1„М ) канальный блок содержит первый и второй шифраторы, триггер, элемент задержки, формирователь импульсов опорной частоты и формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого подключен к третьим входам первого и второго селекторов, выходы первого и второго шифраторов i-го (! =Г,М )канального блока подключены к информационным входам соответственно реверсивного счетчика и счетчика, виход формирователя импульсов опорной частоты

i-го (г=1,N ) канального блока подклю чен к тактовому входу счетчика, вы- ( ход формирователя импульса синхронизации соединен с установочным входогл триггера и входом элемента задержки i-ro (i=1, М Iканального блока, прямой выход триггера i-го (1=1,М ) канального блока соединен с входами запуска формирователя импульсов измеряемой частоты и формирователя импульсов опорной частоты и с входами первого и второго шифраторов i-ro канального блока, вход триггера i-ro (i=1,М ) канального блока подключен к выходу элемента задержки t-го канального блока, а вход элемента задержки -го (i-1, М-1)канального блока соединен с инверсным выходом триггера (! +1)-го канального блока, вход элемента задержки лл-ro канального блока соединен с инверсным выходом триггера первого канального блока, входы формирователя импульсов измеряемой частоты и вход формирователя импульсов опорной частоты j-го ((= .Г,Ф )канального блока являются соответственно первым и вторым измерительными входами устройства.

1083197

Изобретение относится к измерительной технике и автоматизации процессов измерения и предназначено для автоматической обработки информации частотных преобразователей, применяемых для измерения, разлиЧных физических величин (линейных размеров, давления, температуры, усилий и т.п.1, где требуется автоматический вывод информации о физической величине на цифровое табло в стандартных промыш- 10 ленных единицах (микронах, паскалях, градусах и т.п.) и далее на цифро- печатающие машины.

Частотные преобразователи из-за сложности изготовления и настройки 15 имеют значительный разброс таких метрологических характеристик, как чувствительность, начальное значение частот, температурная и временная нестабильность. Кроме того, измеряе- 20 мые физические величины находятся как в области положительных, так и в области отрицательных значений.

Для обработки информации частотных преобразователей известно устройство, содержащее генератор эталонной частоты, формирователь стробимпульсов, декадный делитель эталонной частоты, селектор и дноично-десятичный счетчик $1).

Недостатком данного устройства является большая сложность при ис» пользовании одного устройства при обработке информации от измерительного стенда, содержащего несколько частотных датчиков, так как частот- 35 ные датчики имеют разброс параметров, что требует настройки устройства на каждый датчик в отдельности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровое устройство для обработки информации частотных преобразователей, содержащее декадный делитель, выход которого соединен с входом распределителя строб-иМпульсон, первый выход которого соединен через хронизатор с формирователем импульса сброса, первый вход первого селектора соединен с первым входом второго селектора и вторым выходом формирователя строб-импульсов, второй вход первого селектора соединен с первым выходом триггера знака, второй выход которого соединен с вторым входом второго селектора 2 ;

Недостатками известного устройст- 55 ва являются низкая точность измерений и большие аппаратурные затраты.

Цель. изобретения — повышение точности (эа счет автоматической коррекции раэбросов параметров час- 60 тотных датчиков) и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее первый и второй селекторы„ первые входы 65 которых объединены и подключены к первому выходу распределителя стробимпульсов, второй выход которого соединен с входом хрониэатора, выход которого подключен к входу формирователя импульса сброса, выход переполнения счетчика подключен к входу распределителя строб-импульсов, прямой и инверсный выходы триггера знака соединены с вторыми входами соответственно первого и второго селекторов, а выход дешифратора подключен к входу индикатора, содержит kl канальных блоков, реверсивный счетчик и распределитель .импульсов синхронизации, вход которого соединен с третьим выходом распределителя стробимпульсов, выходы первого и второго селекторон соединены соответственно с нычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с входом триггера знака, установочный вход. которого соединен с установочными входами счетчика и реверсивного счетчика и подключен к выходу формирователя импульса сброса, информационный выход реверсинного счетчика соединен с входом дешифратора и является информационным выходом устройства, причем 1-й (i=1,N )канальный блок содержит первый и второй шифраторы, триггер, элемент задержки, формирователь импульсов опоркой частоты и формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого подключен к третьим входам первого и второго селекторов, выходы первого и второго шифраторов i-ro (i=1,N) канального блока подключены к информационным входам соответственно реверсивного счетчика и счетчика, выход формирователя импульсов опбрной частоты i--го (i=1,9 ) канального блока подключен к тактовому входу счетчика, выход формирователя импульса синхронизации соединен с установочным входом триггера и входом элемента задержки i-ro (1=1,М ) канального блока, прямой выход триггера -го (i=1,N ) канального блока соединен с входами запуска формирователя импульсов измеряемой частоты и формирователя импульсов опорной частоты и с входами первого и второго шифраторов i-го канального блока, вход триггера 1-ro (i=1, М ) канального блока подключен к выходу элемента задержки -го канального блока, а вход элемента задержки i-го (i=111:1 ) канального блока соединены с инверсным выходом триггера (i+1 )-го канального блока, вход элемента задержки

g-ro канального блока соединен с инверсным выходом триггера перного канального блока, входы формирователя импульсов измеряемой частоты и вход формирователя импульсов опорной

1083197 частоты 1-го (1=1,4 ) канального блока являются соответственно первым и вторым измерительными входами устройства.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. 5

Устройство содержит измерительный блок 1 и канальные блоки 2-4. В состав измерительного блока 1 входит селектор 5, реверсивный счетчик б, триггер 7 знака, селектор 8, распре- 10 делитель 9 строб-импульсов, хронизатор 10, формирователь 11 импульса сброса, счетчик (делитель) 12, распределитель 13 импульсов синхрониза" ции, дешифратор 14 и индикатор 15.

Все канальные блоки одинаковые и каждый из них содержит формирователь

16 импульсов измеряемой частоты, шифратор 17, формирователь 18 импульсов опорной частоты, шифратор 19, триггер 20 и элемент 21 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Нормирование характеристики преобразователя заключается в масштабировании и учете начального значения частот частотных преобразователей.

Предположим, что включен канальный блок 4. При этом код с выхода шифратора 17 подается на группу входов счетчика 6, код с выхода шифратора 19 — на вход счетчика 12, сигнал измеряемой частоты подается с выхода формирователя 16 на вход селекторов 5 и 8, сигнал опорной частоты с выхода формирователя 18 - на 35 вход счетчика 12. В начале каждого цикла измерения сигнал с выхода формирователя 11 устанавливает счетчики 6 и 12 в состояниями „ и п оц соответственно (дол vr n

Масштабирование осуществляется путем изменения масштабного коэффициента

К, счетчика 12. Так как в счетчи-. ке 12 было записано число, то после поступления на его вход К„„=п=-ь

М 40П импульсов (n -полная емкость счетчика 12 ) он переполнится и через распределитель 9 закроет селекторы 5 и 8. Следовательно, селекторы 5 и 8 будут пропускать информационные импульсы частотой на счетчик б в течение времени м

1П Ем оп

55 где о — опорная частота.

Изменением с помощью управляемого шифратора 19 начального числа h,1од (или К„ ) осуществляется масштабирование характеристики преобразовате- 60 ля. Масштабный коэффициент может изменяться с дискретностью 1 в диапазоне 1<Ем

Если цифровой эквивалент начального значения функции преобразователя составляет Ha i то в начале цикла измерения шифратор 17 должен подать на вход счетчика 6 код, соответствующий значению Йо . Импульсы измеряемой частоты f поступают на вход счетчика б через селектор 5. Счетчик при этом работает в режиме вычитания.

Если й<йо, то по окончании счета в счетчике будет записано число

Н; = Ко — и со знаком (- ). При И БИО по окончании счета в счетчике будет записано число Й; = М вЂ” hlо со знаком (+ l. Изменение знака осуществляется триггером 7 знака следующим образом.

В начале цикла импульс с выхода формирователя 11 устанавливает триггер 7 знака в состояние, соответствующее индикации знака (- I, при этом выходы триггера 7 знака о;крывают селектор 5 и закрывают селектор 8. После поступления N импульс сов счетчик б устанавливается в состояние О, при этом на его выходе появляется импульс, который переключает триггер 7 знака в положение, соответствующее индикации знака (+ ), выходы его закрывают селектор 5 и открывают селектор 8, в результате чего импульсы измеряемой частоты по« ступают на вход счетчика б с выхода селектора 8. Счетчик б при этом работает в режиме сложения. Результат получается со знаком (+ ). Так как счетчик б работает в реверсивном режиме, то результат представляется числом Й;, показывающим отклонение от числа N< в абсолютных единицах независимо от знака. может принимать любые значения в диапазоне 1 < Н<< И, (И -полная емкость счетчика 6 с дискретностью 1) .

По окончании счета на выходе распределителя 13 появляется синхроимпульс, который устанавливает триггеры 20 канальных блоков 2-4 в нулевое положение (блоки выключены ) и одновременно поступают на элемент 21 задержки блока 3, который был соединен с ранее включенным канальным блоком. C выхода элемента 21 задержки блока 4 импульс поступает на вход триггера 20 блока 3 и переводит его в другое состояние, при этом включается блок 3. Далее процесс измерения происходит аналогично измерению при включенном блоке 4.- Так как канальные блоки 2-4 замкнуты в кольцо то, процесс измерения происходит непрерывно, подключая поочередно блоки к измерительному блоку 1 в последовательности 4 3 .. °

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет автоматически производить коррекцию разбросов параметров одновременно несколь1083197

Составитель A.Áàðàíîâ

РеДактоР М.Рачкулинец ТехреД H.Метелева

Корректор О.Билак

Заказ 1755/43 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ких частотных преобразователей при использовании одного измерительного устройства и автоматически выводить информацию о физической величине на цифровое табло в стандартных промышленных единицах и далее на цифропечатающее устройство и эвм. таким образом, в результате использования изобретения повышается точность измерений и сокращаются аппаратурные затраты.