Цифровой периодомер с автоматическим выбором предела измерения

 

ЦИФРОВОЙ ПЕРИОДОМЕР С АВТОМАТИЧЕСКИМ ВЫБОРОМ ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ, содержащий генератор опорной частоты, подключенный к входу счетчика импульсов через первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом формирующего триггера и управляющим входом второго ключа, а также входной формирователь, выход которого через третий ключ соединен с входом S формирующего триггера и через второй ключ - с первым входом счетчика поддиапазонов , выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ через дешифратор поддиапазонов, отличающийся тем, что, с целью повьпиения помехозащищенности, в него введены дополнительный старший разряд счетчика импульсов и дополнительные злеменг ИЛИ, ключ и триггер, .а также одновибратор и триггер запуска, причем вход Б дополнительного триггера соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, тактовьй вход - с выходом элемента , а выход - с входами R формирующего триггера и триггера запуска, а также с входом одновибратора , выход которого через дополнительный ключ подключен к входу сдвига информации счетчика импульсов, (Л при этом выход дополнительного старшего разряда счетчика импульсов соединен с управляющим входом дополнительного ключа и первым входом дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика импульсов, вход S триггера запуска соедини с входами установки в О счетчика импульсов, счетчика поддиапазонов и дополнительного триггера, а выход соединен с уп равляющим входом третьего ключа. 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН зсЮ С 04 F 10 04

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 ф f Е". „Ь "iyP Л Е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ : д

И АВТОРСИСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 3578410/18-21 (22) 15.04.83 (46) 07.07.84 Бюл. Р 25 (72) И.М.Вишенчук, Н.Г.Гитшов, О.О.Каганов, А;П.Конопкин, P.Â.Êóðдыдык, В.Ф.Ткаченко и А.ИЕХолоша (7 1) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.317(088.8) (56) 1. Ермолов Р.С. Цифровые. частотомеры. Л., "Энергия" 1973, с. 4548, рис, 2-9.

2. Авторское свидетельство СССР

У 451045, кл. G 04 F 10/04, 1972. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ПЕРИОДОМЕР С АВТОМАТИЧЕСКИМ ВЫБОРОМ ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ, содержащий генератор опорной частоты, подключенный к входу счетчика импульсов через первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом фор,мирующего триггера и управляющим входом второго ключа, а также входной формирователь, выход которого через третий ключ соединен с входом S формирующего триггера и через второй ключ — с первым входом счетчика подI диапазонов, выходы которого соединены

„Я0„„1101783 А с входами элемента ИЛИ через дешифратор поддиапазонов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены дополнительный старший разряд счетчика импульсов и дополнительные элемент ИЛИ, ключ и триггер, .а также одновибратор и триггер запуска, причем вход Д дополнительного триггера соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, тактовый вход — с выходом элемента ИЛИ, а выход — с входами Р формирующего триггера и триггера запуска, а также с входом одновибратора, выход которого через дополнительный ключ подключен к входу сдвига информации счетчика импульсов, при этом выход дополнительного старmего разряда счетчика импульсов соединен с управляющим входом дополнительного ключа и первым входом дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика импульсов, вход S триггера запуска соединен с входами установки в "0" счетчика импульсов, счетчика поддиапазонов и дополнительного триггера, а выход соединен с управляющим входом третьего ключа.

1 11017

Изобретение относится к импульсной и электроизмерительной технике и может быть использовано при создании измерителей периода следования электрических сигналов.

Известно устройство для измерения периода с автоматизацией выбора предела измерения, содержащее входной формирователь сигналов, генератор опорной частоты, счетчик импульсов, счетчик поддиапаэонов и ключи Р1 3.

Однако это устройсТво имеет узкий динамический диапазон измерения, так как при малых значениях периода для обеспечения необходимой точности измерения требуется высокая частота опорных сигналов.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения периода, содержащее генератор образцовой частоты, выход которого через первый ключ соединен с.входом счетчика импульсов, входной формирователь, нагруженный на вход счетчика поддиапазонов, элемент ИЛИ, выход ко- 2 торого соединен с одним из управляющих входов второго ключа, вто" рой вход которого подключен к одному иэ выходов счетчика импульсов, пусковой ключ, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя, дешифратор поддиапазонов, входы которого подключены к выходам счетчи-. чика поддиапазонов, а выходы к входу элемента ИЛИ и триггера, входы которого соединены с выходами второго и пускового ключей, а его выход подключен к управляющим входам формирователя импульсов и первого ключа 1 2 ).

Однако в известном устройстве воз-. можны сбои вследствие изменения перио40 да в процессе измерения. Эти сбои возникают часто, если значение измеряемой величины находится на стыке двух поддиапазонов измерения. В этом случае переполняется счетчик импульсов, и в момент окончания очередного измеряемого интервала старший разряд счетчика оказывается в нулевом состоянии, что приводит к сбою.

Целью изобретения является повы" шение помехозащищенности периодомера.

Указанная цель достигается тем, что s цифровой периодомер с автоматическим выбором предела измерения, содержащий генератор опорной частоты, подключенный к входу счетчика импульсов через первый ключ, управляющий вход

83 2 которого соединен с выходом формирующего триггера и управляющим входом второго ключа, а также входной формирователь, выход которого через третий ключ соединен с входом S формирующего триггера и через второй ключ с первым входом счетчика поддиапазонов, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ через дешифратор поддиапазонов, введены дополнительный старший разряд счетчика импульсов и дополнительные элемент ИЛИ,. ключ и триггер, а также одновибратор и триггер запуска, причем D вход дополнительного триггера соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, тактовый вход - с выходом элемента

ИЛИ, а выход - с входами К формирующего триггера и триггера запуска, а также с входом одновибратора, выход которого через дополнительный ключ подключен к входу сдвига информации счетчика импульсов, при этом выход дополнительного старшего разряда счетчика импульсов соединен с управляющим входом дополнительного ключа и первым входом дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика импульсов, вход S триггера запуска соединен с входами установки в "0" счетчика импульсов, счетчика поддиапазонов и дополнительного триггера, выход соединен с управляющим входом третьего ключа.

На чертеже представлена блок-схема цифрового периодомера с автоматическим выбором предела измерения.

Периодомер содержит генератор 1 опорной частоты, ключ 2, элемент

ИЛИ 3, счетчик 4 импульсов с дополнительным старшим разрядом 5, одновибратор 6, ключ 7, формирующий и допол" нительный триггеры 8 и 9, элемент

ИЛИ 10, триггер 11 запуска, ключ 12, дешифратор 13 поддиапазонов, входной формирователь 14, ключ 15, счетчик

16 поддиацазонов; генератор 1 опорной частоты подключен к счетчику 4 импульсов через ключ 2, управляющий вход которого соединен с выходом триггера 8 и управляющим входом ключа 15, Входной формирователь 14 через ключ

12 соединен с входом S триггера 8 и через ключ 15 - со счетным входом счетчика 16 поддиапазонов. Выходы счетчика 16 соединены с входами элемента ИЛИ 10 через дешифратор 13 поддиапаэонов. Вход D триггера 9 соедиN п

,я"

Э, 1101 нен с выходом элемента ИЛИ 3, тактовый вход — с выходом элемента ИЛИ 10, а выход — с входами R триггеров 8 и 11 и входом одновибратора 6. Выход одновибратора 6 через ключ 7 подклю5 чен к входу сдвига информации счетчика 4 с дополнительным разрядом 5, а выход дополнительного разряда — с управляющим входом ключа 7 и входом элемента ИЛИ 3, второй вход которого соединен со старшим разрядом счетчика 4. Вход S. триггера 11 соединен с входами установки в "0" счетчика 4 импульсов с дополнительным разрядом

5, счетчика 16 поддиапазонов и триггера 9. Выход триггера 11 подключен к управляющему входу ключа 12.

Периодомер работает следующим образом, 20

В исходном состоянии ключ 2 и ключ

15 закрыты потенциалом с выхода формирующего триггера 8. С поступлением сигнала "Пуск" триггер 11 запуска устанавливается в единичное состояние и своим выходом открывает ключ

12. Одновременно счетчик 4 импульсов с дополнительным рязрядом 5, счетчик

16 поддиапазонов и дополнительный триггер 9 устанавливаются в нулевое состояние. Первый после сигнала

"Пуск" импульс, соответствующий началу измеряемого периода, приходящий с входа через формирователь 14, устанавливает формирующий триггер 8 в единичное состояние, который, в свою З5 очередь. открывает ключи 2 и 15. Импульсы с генератора 1 опорной частоты начинают поступать на вход счетчика 4 импульсов. По окончании одного периода измеряемого сигнала импульс, 40 соответствующий его окончанию, через ключ 15 подается на вход счетчика

16 поддиапазонов, на выходе "0" дешифратора 13 поддиапазонов появляется потенциал, который проходит через 4 элемент ИЛИ 1О и подается на тактовый вход триггера 9..Если к этому моменту в старшем разряде счетчика

4 импульсов оказывается единица, то . она через элемент ИЛИ 3 поступает . на вход D триггера 9,,который в момент появления потенциала на его тактовом входе устанавливается в единич- ное состояние. При этом формирующий триггер 8 устанавливается в нулевое Ы состояние и закрывается ключ 2, счетные импульсы не поступают на вход счетчика 4. Кроме того, в нулевое

783 4 состояние устанавливается триггер 11 запуска, что приводит к закрытию клю" ча 12,,закрывается ключ 15 и запускается одновибратор 6. Импульс с выхода одновибратора поступает на вход ключа 7, но, поскольку дополнительный разряд 5 находится в нулевом сос тоянии, импульс на вход сдвига инфор.— мации счетчика 4 не поступит. На этом процесс измерения закончится, и измерительный интервал будет равен одному периоду измеряемого сигнала.

Если же в момент окончания одного периода измеряемого сигнала старший разряд 5 будет находиться в нулевом состоянии, то цикл измерения не заканчивается, и импульсы с генератора

1 будут продолжать поступать на вход счетчика 4. Если к моменту окончания второго периода измеряемого сигнала старший разряд счетчика 4 окажется в единичном состоянии, то потенциал с первого выхода дешифратора 13 установит триггер 9 в единичное состоя ние и измерительный цикл закончится.

В противном случае анализ состояния .старшего разряда счетчика 4 будет проводиться в момент окончания четвертого периода измерительного интервала — появление единичного потенциала на втором выходе дешифратора 13 и т.д. Таким образом, иа выходе триггера 8 будет формироваться измерительный интервал, возрастающий во времени:

Г я = Т +Т +2Т +4Т +... +2" " 1

X Х Х Х где Т вЂ” период измеряемого сигнала;

n — значения порядка.

Результат измерения определяется числом Й, накопленным в счетчике 4, и равен где f< — частота импульсов генератора опорной частоты;

А — основание системы счисления.

Как правило, величина Яо представляет собой степень основания системы счисления. Тогда значение и будет определять положение запятой в числе М

Если измерение производится на стыке двух поддиапазонов, то под влиянием помех возможно переполнение счетчика 4. В этом случае в единичное состояние устанавливается дополнительный .старший разряд 5, по окон5 1101783 6 чании измерительного интервала триг- Такое рещение позволяет повысить гер 9 устанавливается в единичное помехозащищенность периодомера, так состояние, цикл измерения заканчива- как исключаются сбои и обеспечивается, импульс с выхода одновибратора ется нормальная работа даже в том

6 проходит через ключ 7, так как до- 5 случае, когда значение измеряемого полнительный разряд 5 счетчика нахо- периода находится на стыке двух поддится в единичном состоянии и резуль- диапазонов и искажено помехой, тат, накопленный в счетчике 4, сдви- Таким образом, введение дополнигается на один разряд в сторону млад- тельного разряда счетчика импульсов, ключа, одновибратора, элемента ИПИ и двух триггеров позволяет повысить

В этом случае значение 4Ч (мантис- помехозащищенность цифрового периоса) и (порядок) определяет реэуль- да с автоматическим выбором предела .тат измерения. измерения.

Составитель В.Муляр

Редактор P.Öèöèêà Техред О.Неце Корректор А. Дзятко

Заказ 4764/31 Тираж 408 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