Устройство для допускового контроля частоты

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ЧАСТОТЫ, содержащее четыре триггера, три элемента И, два элемента ИЛИ, два счетчика, блок управления, первый, второй, третий выходы которого соответственно подключены к первым входам первого, второго и третьего элементов И, выход первого элемента И объединен с вторым входом третьего элемента И и со счетным входом первого счетчика, выход третьего элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу второго счетчика, выходца разрядов первого счетчика, синхрониэирующий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого подключен к установочному входу второго счетчика, шестой выход блока управления объединен с первыми установочными входами первого и второго триггеров, выходы которых подключены соответственно к информационным входам третьего и четвертого т{5иггеров, синхронизирующие входы которых объединены и подключены к седьмому выходу йлока управления, второй установочный вход первого триггера соединен с выходом старшего дополнительного разряда первого счетчика , счетный вход второго триггера

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ С 01 И 23 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3483859/18-21 (22) 27.08.82 (46) 23. 07. 84. Бюл. 9 27 (72) В.С.Галкин и Р.П.Areea (53) 621.317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 519643, кл. G 01 R 23/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

840755, кл. G 01 R 23/00, 1981 (прот оти и) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО

КОНТРОЛЯ ЧАСТОТЫ, содержащее четыре триггера, три элемента И, два элемента ИЛИ, два счетчика, блок управления, первый, второй, третий выходы которого соответственно подключены к первым входам первого, второго и третьего элементов И, выход первого элемента И объединен с вторым входом третьего элемента И и со счетным входом первого счетчика, выход третьего элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход первого элемента

ИЛИ подключен к счетному входу второго счетчика, выходы разрядов первого счетчика, синхронизирующий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого подключен к установочному входу второго счетчика, шестой выход блока управления объединен с первыми установочными входами первого и. второго триггеров, выходы которых подключены соответственно к информационным входам третьего и четвертого триггеров, синхронизирующие входы которых объединены и подключены к седьмому выходу блока управления, второй установочный вход первого триггера соединен с выходом старшего дополнительного разряда первого счетчика, счетный вход второго триггера

„„Я0„„1104435 А подключен к выходу второго элемента

ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены четвертый и пятый элементы И, третий элемент ИЛИ, управляемый делитель частоты, третий счетчик, регистр памяти,.первый и второй блоки сравне- ния кодов, выходы которых подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ, первые входы первого и второгО блоков сравнения кодов соединены с выходами первого счетчика, вторые входы первого блока сравнения кодов соединены с выходамидополнительного кода регистра памяти, выходы прямого кода которого подключены co-. Я ответственно к вторым входам второго блока сравнения кодов, вход блокировки которого соединен с выходом пер вого триггера, входы регистра памя- С ти подключены соответственно к выходам третьего счетчика, счетный вход которого подключен к выходу управляеЬюго делителя частоты, установочный- ф ы вход которого объединен с установочным входом третьего счетчика ис пятым выходом блока управления, синхрони- ( зирующий вход регистра памяти подключен к четвертому выходу блока управления, вход делителя частоты соединен с выходом третьего элемента

ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, . вто- { Я рой вход третьего элемента ИЛИ сое динен с выходом пятого элемента И, первый вход которого соединен с восьмым выходом блока управления, девятый выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход второго элемента И соединен с вторым входом пятого элемента И.

l104435 роль частоты исследуемого сигнала, когда она является некоторой функцией времени при постоянной относительной величине допуска.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства обеспечение воэможности автоматического изменения величины допуска и обеспечение допускового контроля частоты исследуемого сигнала, когда она является некоторой функцией времени °

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее четыре триггера, три элемента И, два элемента ИЛИ, два счетчика, блок управления, первый, второй и третий выходы которого соответственно подключены к первым входам первого, второго и третьего элементов И, выход первого элемента И объединен с вторым входом третьего элемента И и со счетным входом первого счетчика, выход третьего элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу второго счетчика, выходы разрядов которого подключены соответственно к входам разрядов первого счетчика, синхронизирующий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого подключен к установочному входу второго счетчика, шестой выход блока управления объединен с первыми установочными входами первого и второго триггеров, выходы которых подключены соответственно к а информационным входам третьего и четвертого триггеров, синхронизирующие входы которых объединены и подключены к седьмому выходу блока управления, второй установочный вход первого триггера соединен с выходом старшего дополнительного разряда первого счетчика, счетный вход второго триггера подключен к выходу второго элемента ИЛИ, введены четвертый и пятый элементы И, третий элемент ИЛИ, управляемый делитель частоты, третий счетчик, регистр памяти, первый и второй блоки сравнения кодов, выходы которых подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ, первые входы первого и второго блоков сравнения кодов соединены с выходами первого счетчика, вторые входы первого блока сравнения кодов соединены с выходами дополнительного .кода ре" гистра памяти, выходы прямого кода которого подключены соответственно к

Ьторым входам второго блока сравне-. ния кодов, вход блокировки которого соединен с выходом первого триггера, входы регистра памяти подключены соответственно к выходам третьего счетчика, счетный вход которого подключен к выходу управляемого делитеИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для применения в автоматизированных системах контроля технологических параметров и контрольно-измерительных систем различного назначения. 5

Известно устройство допускового контроля частоты, содержащее два счетчика импульсов, две линии задержки, шесть триггеров предела, элементов У, индикаторов и элемент ИЛИ 1.1О

Однако устройством невозможно проводить допусковый контроль заранее неизвестных значений частоты исследуемого сигнала, кроме того, невозможно автоматическое изменение 15 величины допуска на контролируемую частоту.

Наиболее .близким к изобретению по технической сущности является устройство допускового контроля частоты, О содержащее четыре триггера, три элемента И, два элемента ИЛИ, два счетчика, два дешифратора, входы которых подключены соответственно к выходам первого счетчика, блок управления, первый, второй и третий выходы которого соответственно подключечы к первым входам элементов И, выход первого элемента И объединен с вторым входом третьего элемента И и со счетным входом первого счетчика, ЗО выход третьего элемента И подключен к первому входу первого "элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход пер-вого элемента ИЛИ подключен к счет- 35 ному входу второго счетчика, выходы разрядов которого подключЕны соответственно к входам разрядов первого счетчика, синхронизирующий вход которого соединен с четвертым выходом 40 блока управления, пятый выход которого подключен к установочному входу второго счетчика, шестой выход второго счетчика, шестой выход блока управления объединен с первыми уста" 45 новочными входами первого и второго триггеров, выходы которых подключены соответственно к информационным входам третьего и четвертого триггеров, синхронизирующие входы которых объединены и подключены к седьмому выходу блока управления, второй установочый. вход первого триггера соединен с выходом старшего дополнительного разяда первого счетчика, счетный вход второго триггера подключен к выходу 55 второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами дешифраторов (2), Известное устройство работает при априорной известности величины отклонения контролируемой частоты от 60 опорной, В устройстве не предусмотрена возможность автоматического изменения величины допуска, кроме того, оно не позволяет проводить допусковый конт- 65

1 1044 35 ля частоты, установочный вход которого объединен с установочным входом третьего счетчика и с пятым выходом блока управления, синхронизирующий вход регистра памяти подключен к четвертому выходу блока управления, вход делителя частоты соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход третьего элемента ИЛИ соединен 10 с выходом пятого элемента И, первый вход которого соединен с восьмым выходом блока управления, девятый выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход 15 которого соединен с выходом первого элемента И, а выход второго элемента

И соединен с вторым входом пятого элемента И, На чертеже приведена функциональ-. ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, элементы И 2-4, счетчики 5 и 6, триггеры 7-10, элемент„;ИЛИ 11, блоки 12 и 13 сравнения кодов, элемент ИЛИ 14, элементы И 15 и 16, элемент ИЛИ 17, управляеьый делитель 18 частоты, счетчик 19 и регистр 20 памяти.

Первый, второй и третий выходы блока 1 управления соответственно под-З ключены к первым входам элементов И

2-4, выход первого элемента И 2 объе.динен с вторым входом третьего элемента И 4 и со :счетным входом первого счетчика 6, выход третьего элемен- З5 та И 4 подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 11, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И 3. Выход первого элемента

ИЛИ 11 подключен к счетному входу 40 второго счетчика 5, выходы разрядов которого подключены соответственно к входам разрядов первого счетчика б, синхронизирующий вход которого соединен с четвертым выходом блока 1 45 управления, пятый выход которого подключен к установочному входу второго счетчика 5, шестой выход блока управления объединен с первыми установочными входами первого и второго триггерой 7 и 8, выходы которых подключены соответственно к информационным входам третьего и четвертого триггеров 9 и 10, синхронизирующие входы которых объединены между собой и под" ключены к седьмому выходу блока управления. Второй установочный вход первого триггера соединен с выходом старшего дополнительного разряда первого счетчика б, счетный вход второго триггера 8 подключен к выходу вто-6О рого элемента ИЛИ 14. Выходы блоков

12 и 13 сравнения кодов подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ 14, первые входы первого и второго блоков сравнения кодов сое-65 (пинены с выходами первого счетчика б, вторые входы первого блока 12 срав. нения кодов соединены с выходами дополнительного кода регистра 20 памяти, выходя прямого кода которого подключены соответственно к вторым входам второго блока 13 сравнения кодов, вход блокировки которого соединен с выходом первого триггера 7, входы регистра памяти подключены соответственно к выходам третьего счетчика, счетный вход которого прдключен к выходу управляемого делителя

18 частоты, установочный вход которого объединен с .установочным входом третьего счетчика 19 и с пятым выходом блока управления. Синхронизирующий вход регистра 20 памяти подключен к четвертому выходу блока управления, вход делителя 18 частоты соединен с выходом третьего элемента

ИЛИ 17, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И

15, второй вход третьего элемента

ИЛИ 17 соединен с выходом пятого элемента И 16, первый вход которого соединен с восы ым выходом блока управления, девятый выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И 15, второй вход которого соединен с выходом первого элемента

И 2, а выход второго элемента И 3 соединен с вторым входом пятого элемента И 16. При этом первый вход элемента И 2 соединен с входной шиной контролируемой частоты f (t), первый вход элемента И 3 соединен с входной шиной опорйой частоты f первый выход триггера 9 является выходом + второй выход триггера 9 — выходом первый выход триггера 10 является выходом Допуск, а второй Предел, В качестве блока 1 управления может быть использован простой распределитель импульсов совместно с формирователем временных интервалов.

Устройство работает в двух режимах: в режиме контроля отклонения частоты

Г-„(t) исследуемого сигнала относительно опорной частоты f р„и в режиме контроля частоты отклонения частоты исследуемого сигнала относительно ранее определенного значения. В обоих режимах предусмотрена возможность изменения величины допуска ЬЙ.

P а бот а у ст рой ст в а в первом режиме происходит следующим образом., В момент начала нового измерительного интервала элементы И 2,3 и 16 открываются сигналами с первого, второго и восьмого выходов блока 1 управления на время измерительного интервала Т, На счетный вход счетчика б поступает частота fx(t ) с выхода элемента И 2, на счетйый вход счетчика 5 — частота Е „ с выхода элемента

И 3 через элемент ИЛИ 11, на вход де1104435 лителя 18 поступает частота f „с выхода элемента И 16 через дополнительный элемент ИЛИ 17, а на счетный вход счетчика 19 — частота f „ /К с выхода делителя 18 с коэффициентом деления К. 5

Счетчик 6 суммирует поступающие импульсы.

В момент перехода сигналом Ех (1) нижнего допуска срабатывает блок 12 сравнения, с выхода которого сигнал (0 через элемент ИЛИ 14 поступает на счетный вход триггера 8 и устанавливает его в 1, Данное состояние триггеров 7 и 8 соответствует тому, что контролируемый cHI" Hàë f (t) на (5 ходится в пределах допуска и частота

Е „(1) меньше Е „, т,е.

Ео„> Ех() Еоп

В случае отсутствия сигнала на

20 выходе блока 12 сравнения кодов триггер 8 своего состояния не меняет, исходное состояние триггеров 7 и 8 соответствует выходу контролируемого сигнала за пределы нижней границы допуска.

Если частота контролируемого сигнала выше опорной, устаройство работает следующим образом. за

В момент равенства кода счетчика

6 нулю на выходе его старшего дополнительного разряда формируется сигнал, который поступает на установочный вход триггера 7 и устанавливает его в 1, си гнал с выхода триггера 7 деблокирует. блок 13 сравнения кодов, при этом триггер 8 находится в состоянии 1 . 3 го состояние триггеров 7 и 8 соответствует тому, что f (t) находится в допуске и f x (t) 40 больше fо„,,т . е .

Еоо + Е Ех Еоп

Измен т выхода час тоты f „(t ) з а пределы верхнего допуска вйделяется блоком 13 сравнения кодов, на первые входы которого поступает прямой код с выходов счетчика 6, а на вторые входы — прямой код величины допуска аЕ с выходов прямого кода реги стра 20 памяти, Си гн ал с выхода блока 13 сравнения кодов через элемент ИЛИ 14 поступает на счетный вход триггера 8 и устанавливает его в 0, при этом триггер 7 находится в 1 . Данное состояние триггеров 7 и 8 соответствует тому, что контролируемая частота выше опорной и выше верхней границы допуска, т.е.

Ех() Е ао

К концу измерительного интервала в счетчике 6 формируется код рассогласования контролируемой f „(t) и опор ной Е „частот, причем, если Е„„>

Еx(t) > f о„— ЬЕ, то на выходах счет- чика 6 формируется дополнительный код рассогласования, если Е, + а Е

f „(t) > f „, то формируется йрямой код рассогласования.

Информация о рассогласовании по сигналУ с седьмого выхода блока 1 управления в момент окончания измерителиного интервала переписывается из триггеров 7 и 8 в триггеры 9 и 10 соответственно.

Цикл работы устройства заканчивает"

Ья, причем по сигналу с I(moro выхо) да блока 1 управления содержимое счетчика 5 переписывается в счетчик 6 в в дополнительном коде, а содержимое счетчика 19 в прямом и дополинетльном кодах переписывается в регистр 20 памяти. Сигналом с шестого выхода блока 1 управления обнуляются триггеры 7 и 8, а счетчики 5 и 19 и делитель 18 обнуляются сигналом с пятого выхода блока управления, элементы И

2 и 3 закрываются. Устройство готовок новому циклу контроля.

Подавая различный код из блока 1 управления на управляющие входы делителя 18 частоты, можно менять коэффициент К деления частоты, при этом изменяется количество импульсов, подсчитываемых сМетчиком 19 за измерительный интервал Т, т.е. изменяется величина допуска ЬЕ.

Таким образом, изменяя коэффициент деления делителя частоты, можно устанавливать необходимую величину допуска.

Режим контроля частоты исследуемого сигнала по предыдущему отсчету

- обеспечивается при закрытии элемента

И 3 с вторего выхода блока 1 управления и открывании элемента И 4 на время измерительного интервала То сигналом с третьего выхода блока 1 ,vIIp авл ени я .

В этом режиме устройство работает аналогично режиму контроля исследуемого сигнала относительно опорной частоты, Роль опорной частоты в этом случае играет частота f„(t;) в То; измерительном интервале относительно частоты Е x(t ) в Т,„ измерительном интервале.

Поскольку при изменении частоты

f„(t) изменяется величина допуска af, и коэффициент деления К делителя 18 частоты постоянен, то относительная величина допуска остается постоянной на всем диапазоне контролируемых частот.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить допусковый контроль частоты и измерения отклонения частоты от границ допуска при изменении велиСоставитель В. Новоселов

Редактор О.Юрковецкая Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Черни

Заказ 5205/32 Тирак 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 30 35, Москва, й-35 Раушская н аб ., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чины допуска, поскольку при изменении внешних факторов и различных условий эксплуатации, при различных режимах работ могут меняться требования к величине допуска на контролируемую частоту,