Устройство для обработки сигналов частотных датчиков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ .СИГНАЛОВ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее два счетчика, схему сравнения, преобразователь частоты в код, блок памяти, первый элемент сигнализации , регистр вывода, выход которого соединен с входом индикатора, генератор тактовых импульсов, о т л и ч а.ющ е е ся что, с целью повышения быстродействия, него введены регистр начального кода, регистр адреса, кнопка начального пуска, переключатель коррекции, переключатель режима, второй элемент сигнализации, элемент И, ИЛИ, дифференцирующий элемент и элемент задержки, выход которого соединен с входом переключателя режима, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам разрешения записи и разрешения считывания блока памяти, адресный вход которого соединен с выходом разрядов регистра адреса, а информационный вход является первым информационным входом устройства, информационный выход блока памяти соединен с информационным входом регистра вывода, разреиЛающий вход которого и первый вход элемента ИЛИ соединены с выходом разрешения запуска блока памяти, выход дифференцирующего элемента подключен к разрешающему входу регистра адреса и к входу элемента задержки, первый и второй входы схемы сравнения соединены соответственно с выходами разрядов регистра начального кода и первого счетчика, информационные входы I которых соединены с информационным (Л выходом преобразователя частоты в код, выход равенства кодов схемы сравнения подключен к первому входу элемента И и к входу дифференцирующего элемента, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход подключен к счетным входам первого и второго счетчиков, выходы разрядов второго счетчика соединены синформационным входом регистра адреса, второй вход элемента ИЛИ соединен-с выходом кнопки начального пуска,вход которой является входом пуска устройства , выход элемента ИЛИ подключен к входу запуска преобразователя частоты в код, информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, а выход окончания преобразования соединен с установочными входами первого и второго счетчиков и через переключатель коррекции - с разрешающим входом регистра начального кода, вход первого элемента сигнализации соединен

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (1)) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3730112/24-24 (22) 21,04.84 (46) 30.09.85. Бюл. № 36 (72) П.Т.Харитонов, Е.П.Осадчий и В.И.Золотухин (53) 681.325(088.8) (56) Датчики давления аэрокосмических применений. — Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники, 1981, ¹ 12, реф. 48, с. 1 — 6.

Авторское свидетельство СССР № 1013964, кл. G 06 F 15/20, l981.

Авторское свидетельство СССР № 905836, кл. С 07 С 3/10, G 08 С 19/12, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ .СИГНАЛОВ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее два счетчика, схему сравнения, преобразователь частоты в код, блок памяти, первый элемент сигнализации, регистр вывода, выход которого соединен с входом индикатора, генератор тактовых импульсов, о т л и— ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия,"в него введены регистр начального кода, регистр адреса, кнопка начального пуска, переключатель коррекции, переключатель режима, второй элемент сигнализации, элемент И, ИЛИ, дифференцирующий элемент и элемент задержки, выход которого соединен с входом переключателя режима, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам разрешения записи и разрешения считывания блока памяти, адресный вход которого соединен с выходом разрядов регистра адреса, а информационный вход является первым информа(5 () 4 G 06 F 3/05, 1 5/46 ционным входом устройства, информационный выход блока памяти соединен с информационным входом регистра вывода, разрешающий вход которого и первый вход элемента ИЛИ соединены с выходом разрешения запуска блока памяти, выход дифференцирующего элемента подключен к разрешающему входу регистра адреса и к входу элемента задержки, первый и второй входы схемы сравнения соединены соответственно с выходами разрядов регистра начального кода и первого счетчика, информационные входы . которых соединены с информационным выходом преобразователя частоты в код, выход равенства кодов схемы сравнения подключен к первому входу элемента И и к входу дифференцирующего элемента, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход подключен к счетным входам первого и второго счетчиков, выходы разрядов ,второго счетчика соединены с информационным входом регистра адреса, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом кнопки начального пуска, вход которой является входом пуска устройства, выход элемента ИЛИ подключен к входу запуска преобразователя частоты в код, информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, а выход окончания преобразования соединен с установочными входами первого и второго счетчиков и через переключатель коррекции — с разрешающим входом регистра начального кода, вход первого элемента сигнализации соединен

1182507 с выходом нулевого кода первого счет- зации подключен к выходу неравенстчика, вход второго элемента сигнали- ва схемы сравнения.

Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике и может быть использовано рзпя измерения физических величин с пэмощью высокочастотных датчиков.

Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощение эксплуатации устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 -последователь- О ность формирования управляющих сигналов.

Устройство содержит частотный датчик 1, преобразователь 2 частоты в код, шину 3 данных, выход 4 сигнала 15 окончания преобразования, переключатель 5 коррекции, регистр 6 начального кода, счетчик 7, схему 8 сравнения с выходом 9, генератор 20 тактовых импульсов, элемент И 11 счетчик 20

12, регистр 13 адреса, дифференцирующий элемент 14, блок 15 памяти с информационным входом 16, информационным выходом 17 и управляющим выходом 18, элемент 19 задержки, пе- 25 реключатель 20 режима регистр 21

1 вывода, индикатор 22, кнопку 23 начального пуска, элемент 24 ИЛИ, элементы 25 и 26 сигнализации.

Устройство работает следующим обЗО разом.

Запуск устройства после включения питания осуществляется с помощью кнопки 23 начального пуска через элемент ИЛИ 24 путем запуска преобра- Э5 зователя 2 в момент . В момент через время счета gt = С вЂ” t< преобразователь 2 выдает в шину 3 код .частоты ff, а на выход 4 -сигнал кон. мю ца преобразования. Код частоты записывается в счетчик 7 и затем срабатывается в схеме 8 сравнения с начальным кодом К „, хранящимся в регистре 6. Код f®, записывается в регистр 6 однократно при заданном на входе датчика начальном (нулевом) значении измеряемой величины и нажатом переключателе 5. За счет выбора f = Г „с момента t, форми.мин. руется сигнална выходе схемь1 8 (A Ь ), при этом сигнал на выходе

9 равен нулю и на счетные входы счетчиков 7 и 12 разрешается прохождение частоты f с генератора 10 через элемент И 1,1. Счетчик 7 работает в режиме вычитания, и с каждым счетным импульсом значение кода Ь на его выходах уменьшается. В счетчике 12 синхронно с уменьшением кода счетчика 7 накапливается код разности 8 — А за счет установки счетчика 12 в нулевое состояние в момент

t . При равенстве кодов А и Ь в момент t на выходе 9 схемы 8 формируется сигнал, блокирующий прохождение частоты через элемент И 11 и разрешающий запись кода разности - Й с выходов разрядов счетчика 12 в регистр 13 сигналом, продифференцированным с помощью дифференцирующего .элемента 14. Через задержку времени t — t сигналом с выхода элемента 19 задержки через переключатель 20 режима разрешается выборка двоично-десятичного кода измеряемой величины, хранящегося в ячейке блока 15 памяти с адресом, равным разности б — А . По сигналу с выхода

18 в момент tg (" Подтверждение выбор- ки") код изверяемой величины записывается в регистр 21 и отображается в индикаторе 22.

Одновременно сигналом с выхода

18 через элемент ИЛИ 24 осуществляется повторный запуск преобразователя 2, затем описанные процессы повторяются В интервале t6 — t@ H т,д, Таким образом, один цикл от начала измерения до выдачи результата на индикатор состоит из следующих отрезков времени: С „ =

= 10 с — время преобразования частоты в код; С. = t, В - А — время формирования кода

f адреса (t» 10 с), t»« = tq tç=

1182507

Разность кода 8 — А является ацре- 25 сом ячейки блока памяти, в которой хранится соответствующее этой разности значение Йзмеряемой величины, Значения измеряемой величины в двсично-десятичном коде записываются в по входам 16 при подаче сигнала записи. Идентификация адресов ячеек блока памяти обеспечивается при этом одновременной подачей соответствующего значения измеряемой величины на вход датчика 1. Фактически режим записи в блок памяти является режимом поверки устройства в целом и может осуществляться 1-2 раза в год. Для коррекции значения частоты Е О, хра- 0 нящегося в регистре 6, необходимо при п и 4„ = 0 на входе датчика 1 нажать переключатель 5 (" Установка нуля") . — (2 — 3) ° 10 с — время выборки значения A из блока памяти и записи его в регистр 21 °

При максимальной разности В-А-10

i и макс "изб макс tea. маркс

+ t „, 2 10 с. При меньших значениях разности  — A длительность цикла t лежит в пределах 10

U, 210з с °

При необходимости,может быть

-1 ма с снижено до 2- 10 с выбором „,,м „, „„, 10 с (что вполне допустимо без су- 1. щественного снижения точности изме.рения за счет высоких выходных частот датчиков и широкого диапаsoFIa «х и-F«eBeFI:-Iÿ) лисс выбором час— тоты генератора 10f< = 50 — 100 МГц (при использсдании элементов .. „ 8, 11 12 и 13 с рабочими частотами до

100 МГц). В этом случае возможно измерение физических величин с собственными частотами дс 10 Гц.

Для контроля и сигнализации о максимальном и минимальном. значениях измеряемой величины в устройстве предусмотрены элементы сигнализации

25 и 26, подключенные к выходу А ) В схемы 8 и к выходу нулевого кода счетчика 7 соответственно.

Наличие сигнала на выходе A i Ь схемы 8 говорит о выходе измеряе- <:;.величины за нижний допустимьп предел, а наличие сигнала на вькоде нулевого кода счетчика 7 говорит о выходе измеряемой величинь1 за верхний пс.;.-:тикьж предел, В обоих ел чаях 1: - э 1 таты измерений могут быть некорректны и следует принять меры ITO устраНЕНИЮ Прични ВСЭНИКНСВаиня :::.. .3.н указывающих на выход измерямой BE .= личины за допустимые пределы.

Устройство может работать с автогенераторными датчиками, характеристика которых может быть нелинейной, немонотоннсй. Главное требование к датчику — это стабильность его характеристики. 3а счет хранения характеристики датчика 1 в блоке памяти снимается требование к повторяемости характеристики в различных образцах датчиков, потому что вместе с датчиком можно сменить в блоке памяти весь массив значений измеряемой величины.

Следует учитывать возможность авто- . матической записи информации в блоке памяти при проверке и изготовлении устройства, что существенно снижает трудоемкость процесса поверки и изготовления. Если устройство работает с датчиком абсолютного давления, то в качестве поверочного средства можнс использовать автоматический задатчик АЗД-1М, который формирует на выходе цифровой код давления, а павление задается по программе.

1182507 уцг. р

Пуск

Составитель А. Жеренов

Редактор Н.Циткина Техред А. Хикемезей Корректор В. Бутяга

Заказ 6107/47

4<8

4 В

t

t еус ф Шц и а аЫ

Я

Фиг.2

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, -Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП ."Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,, 4