Прямоотсчетный преобразователь частоты в код

 

Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники, может быть использовано в системах п--t управления промьшшенными роботами и станками с ЧПУ. Изобретение позволяет расширить динамический диапазон преобразуемых частот, В преобразователь входят генератор 1 опорной частоты, делитель 2 частоты, счетчик 3 импульсов, регистр 4, источник 5. ВХОДН9ГО сигнала, выходы 6 устройства,ячейки 7-1 -7-п, каждая из которых содержит триггер 8 и переключатель 9. Принцип преобразования основан кусочно-линейной аппроксимации гиперболической зависимости между частотой и периодом входного сигнала . 1 ил. t t V oo Ot) to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН фри; „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3811153/24-24 (22) 11.11.84 (46) 15.05.86. Бюл. ¹ 18 (72) С.К. Васин и 1О.И. Тараторин (53) 621.317.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 463926, кл. G 01 R.23/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1004907, кл. G 01 R 23/00, 1981. (54) ПРЯМООТСЧЕТНЬИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .ЧАСТОТЫ В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники, может быть использовано в системах

„„SU„„1231612 А1

15ц 4 Н 03 N 1/60, С 01 R 23/00 управления промышленными роботами и станками с ЧПУ. Изобретение позволяет расширить динамический диапазон преобразуемых частот. В преобра зователь входят генератор 1 опорной частоты, делитель 2 частоты, счетчик

3 импульсов, регистр 4, источник 5. входного сигнала, выходы 6 устройства, ячейки 7-1 — 7-п каждая из которых содержит триггер 8 и переключатель

9. Принцип преобразования основан на кусочно-линейной аппроксимации

l гиперболической зависимости между частотой и периодом входного сигнала. 1 ил.

1231612 2

1О

Изобретение относится к автоматике измерительной технике и .может

ыть использовано в системах управ.чения промышленными роботами и станками с ЧПУ.

Цель изобретения — увеличение цинамического диапазона преобразуемых частот.

На чертеже изображена структурная схема прямоотсчетного преобразователя частоты в код.

Преобразователь содержит генератор

1 опорной частоты, делитель 2 частоты двоичный счетчик 3 импульсов, регистр

4, источник 5 входного сигнала, выходы 6 устройства, ячейки 7-1 — 7-п каждая из которых содержит триггер 8 и переключатель 9. Источник 5 входного сигнала является формирователем импульсов, необходимых для преобразоваппя входного сигнала произвольной формы в импульсы положительной полярности заданной длительности и согласованные по амплитуде с уровнями

ТТЛ-логики, Счетчик 3 импульсов, имеющий ш разрядов, может быть счетчиком слох<ения пли счетчиком вычитания импульсов, приходящих на его информационный вход.

Принцип преобразования основан на кусочно-линейной аппроксимации гиперболической зависимости между частотой и периодом входного сигнала.Во время измерения двоичный счетчик 3 импульсов заполняется импульсами с изменяющейся частотой. Изменение частоты (уменьшение в два раза) происходит в узлах аппроксимации, которые устанавливаются по состоянию двоичного счетчика 3 импульсов. При этом с .каждым изменением частоты в процессе преобразования разрядность счетчика 3 увеличивается, чтобы каждый участок аппроксимации измерялся одинаковым числом разрядов преобразования.

Преобразователь работает следующим образом.

Ф

По переднему фронту импульсного сигнала с источника 5 входного сигнала состояние счетчика 3 импульсов и триггеров 8 ячеек 7-1 — 7-п характеризующих код предыдущего преобразования частоты, переписывается. в (m+n) разрядный регистр 4. Для определенности примем, что счетчик 3 импульсов работает на вычитание. Тогда по заднему фронту импульса с выхода источника 5 входного сигнала счетчик

3 импульсов и триггеры 8 ячеек 7-1

7 и устанавливаются в единичное состояние, а делитель 2 частоты устанавливается в нулевое состояние. В предлагаемом преобразователе возможен режим работы счетчика 3 импульсов на сложение, тогда в исходном состоянии он устанавливается в ноль и выходными шинами являются его инверс- . ные выходы. В этом случае исходное состояние триггеров 8 ячеек 7-1 — 7-п также будет нулевое, а на дополнительные входы регистра 4 следует подавать их инверсные выходы.

Преобразование начинается после окончания выходного импульса с источника 5 входного сигнала. Счетчик

3 импульсов заполняется импульсами

20 максимальной частоты f вырабатываео мыми делителем:2 частоты через переключатель 9 ячеек 7-1 до тех пор, пока старший разряд счетчика 3 импульсов не перейдет в нулевое состояние (остальные разряды счетчика 3 импульсов при этом перейдут в единичное состояние). Нулевое состояние старшего .разряда счетчика 3 импульсов открывает переключатель 9 ячейки 7-1 и разрешает работу триггера

8 ячейки 7-1. В результате на вход счетчика 3 импульсов ноступают импульсы частотой f /4. Как только следующий за старшим разряд счетчика

3 импульсов установится в нулевое

З5 состояние, откроется переключатель 9 ячейки 7-2, а триггер 8 ячейки 7-2 получит разрешение на работу. В результате на вход счетчика 3 импульсов поступают импульсы с частотой

40 й, /16. Данный процесс продолжается до поступления импульса с выхода источника 5 входного сигнала. Каждый последующий участок аппроксимации длительнее предыдущего в два раза, 45 а содержимое счетчика 3 импульсов и триггеров 8 ячеек 7-1 — 7-п в узлах аппроксимации также отличается в два раза, поэтому в узлах обеспечивается точное гиперболическое со50 ответствие, а мех<ду узлами - его линейное приближение.

Выходной код N на выходах 6 соответствует формуле

N=2f/f, (1) где f — измеряемая частота.

1231612

Из (1) определяют значение f

Формула изоб ретения

Составитель О. Тюрина

Техред H.Попович Корректор Л Пилипенко

Редактор А. Ренин

Заказ 2660/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

f .= — f

N (2)

Выражение (1) справедливо также для случая, когда счетчик 3 импульсов, работающий на вычитание, устанавливается в единичное исходное состояние. Поскольку этот код соответствует максимальной измеряемой частоте f„„„, f, то запуск счетчика 3 импульсов необходимо задержать на время Т„„„ = 1/й = 1/й., что реализуется выбором соответству- ющей длительности выходного импульса с источника 5 входного сигнала.

Прямоотсчетный преобразователь частоты в код, содержащий источник входного сигнала, делитель частоты, счетчик импульсов и генератор опорной частоты, выход которого соединен со входом делителя частоты, выход источника входного сигнала подключен к управляющему входу счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона преобразуемых частот, в него введены регистр и п ячеек памяти, каждая из которых содержит переключатель и триггер, выход которого подключен к первому входу переключателя своей ячейки памяти, первый вход триггера каждой ячейки памяти, кроме последней, соединен с выходом переключателя предыдущей ячейки памя10 ти, выход переключателя первой ячейки памяти подключен к входу счетчика импульсов, выходы которого соединены с первыми входами регистра, выходы которого являются выходами устройства, вторые входы регистра подключены к выходам триггеров ячеек памяти, вторые входы триггера и переключателя каждой ячейки памяти объединены и соединены с одноименными выходами счетчика импульсов, выход источника входного сигнала подключен к управляющим входам регистра и делителя частоты, выходы которого, кроме последнего, соединены с третьими входами переклюд чателей соответствующих ячеек, последний выход делителя частоты подключен

1 к входу триггера последней ячейки па-. мяти.