Многоканальное устройство для допускового контроля сдвига фаз

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных приборах и системах. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Для достижения цели в устройство введены счетчики 3 и 4, регистры 6 и 7, мультиплексоры 10, 11 и 12, дешифраторы 13 и 14, элементы ИЛИ 19, 20 и 21, элементы И 22 и 23, RS-триггер 24 и D-триггеры 25 и 26. Устройство также содержит генератор 1 импульсов , счетчик 2, регистр 5, формирователи 8 и 9 импульсов, сумматор 15, постоянные запоминаюшрие устройства (ПЗУ) 16, 18. При этом ПЗУ 16 осуществляет преобразование прямых кодов в дополнительные. В ПЗУ 17 хранятся коды первых границ с 1йТ Т1Ю 00 О со 00 00 Лиг (fauif

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИКЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) (g)) 4 G 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЬ!Й КОМИТЕТ СССР

П0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3822598/24-21 (22) .10.12.84 (46) 07.06.86. Бюл. У 21 (72) А.И. Арсюков, М.М. Бойко и Н.П. Курносенков (53) 62!.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1065785, кл. С 01 К 25/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1167524, кл. G 01 R 25/00.25.08.84. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ СДВИГА ФАЗ (57) .Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных приборах и системах. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Для достижения цели в устройство введены счетчики 3 и 4, регистры 6 и 7, мультиплексоры 10, 11 и 12, дешифраторы

13 и 14,. элементы ИЛИ 19, 20 и 21, элементы И 22 и 23, RS-триггер 24 и D-триггеры 25 и 26. Устройство также содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, регистр 5, формирователи 8 и 9 импульсов, суьжатор

15, постоянные запоминающие устроиства (ПЗУ) 16,17 и 18. При этом

ПЗУ 16 осуществляет преобразование прямых кодов в дополнительные. В

ПЗУ 17 хранятся коды первых границ

1236388 зон допускаемых значе начений фаз сиг- увеличение количества каналов в налов в соответствующих каналах. В устройстве не влечет за собой пропорционального роста объема аппарауглов, о разуеиых б еи х границаии зон туры и вероятности отказов, что досдопустимых значений фаз сигналов в тигается введением в устройство .соответствующих каналах. При этом указанных новых элементов, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных приборах и системах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. 5

На фиг.1 представлена структурная схема многоканального устройства для допускового контроля сдвига фаз, на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства; !О

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчики 2-4 иипульсов, регистры 5-7, формирователи 8 и 9 импульсов, мультиплексоры 10-12, дешифраторы 13 и 14, сумматор 15, постоянные запоминающие устройства

16-18, элементы ИЛИ 19-21 элементы И 22 и 23, RS-триггер 24 и

D-триггеры 25 и 26,при этом первые входы сумматора 15 соединены с выхо- 2О дами первого постоянного запоминающего устройства 16, тактовый вход счетчика 2 импульсов соединен с генератором 1 импульсов, установочный вход соединен с выходом формирователя 8 импульсов, соединенного первым входом с первым входом устройства, информационные входы регистров 5 соединены с выходами счетчика 2 импульсов, первые входы формировате- ЗО лей 9 импульсов соединены с вторыми входами устройства, информационные входы мультиплексора 10 соединены с выходами регистров 5, а выходы соединены с первыми группами информационных входов мультиплексоров 11 и

12, управляющие входы которых соединены с информационными входами дешифратора 13 и подключены к выходаи счетчика 3 импульсов, соединенного входом с стробирующим входом дешифратора 13 и подключенного к генератору 1 импульсов, выходы .иульти лексора 11 соединены с информацион2 ными входами регистра 6, выходы которого соединены с второй группой входов сумматора 15, соединенного первой группой выходов с информационными входами регистра 7, выходы которого соединены с вторыми группами входов мультиплексоров 11 и 12, второй выход сумматора соединен с информационныи входом D-триггера 25 и через элемент И 22 — с входом "Установка 0" RS-триггера 24, вход "Ус-. тановка 1" которого соединен с первым выходом дешифратора 13, а выход через элемент 23 соединен со стробирующии входом дешифратора 14, информационные входы которого соединены с управляющими входами мультиплексора 10 и выходами счетчика 4 импульсов непосредственно, а через запоминающие устройства 17 и 18 — с третьей и четвертой группами информационных входов мультиплексора 12, соединенного выходами с входами запоминающего устройства 16 выходы дешифратора 14 соединены с тактовыми входами D-триггеров 26, выходы которых являются выходами устройства, тактовый вход регистра б через элемент ИЛИ 19 соединен с первым, третьим, пятым, восьмым и десятым выходами дешифратора 13, второй вход элемента И 22 через элемент ИЛИ 20 соединен с четвертым, шестым, девятыи и одиннадцатым выходами дешифратора 13, тактовый вход регистра 7 через элемент ИЛИ 21 соединен с вторым и седьмым выходами дешифратора

13, двенадцатый выход которого соединен с входом счетчика 4 импульсов и вторым входом элемента И 23, а седьмой выход соединен с тактовым входом В-триггера 25.

Устройство работает следующим образом .

1236

В каждом канале на второй вход устройства поступает контролируемый сигнал, на первый вход устройства поступает опорный сигнал, задающий начало отсчета ФазовОГо сдвига. Устройство должно определить находится ли фазовый сдвиг контролируемого сигнала по отношению к опорному в зоне допустимых значений или нет.

На выходе счетчика 2 устанавливаются коды в соответствии с числом импульсов, поступивших на его тактовый вход от генератора 1 после поступле-. ния на установочный вход импульса сброса от формирователя 8. С поступлением импульса от формирователя 9 на управляющий вход регистра 5 в регистр 5 вводится код, определяющий сдвиг по фазе контролируемого сигнала по отношению к опорному. Иэ-за помех, воздействующих на источники контролируемых сигналов, коды в регистрах 5 н течение периода опорного сигнала могут изменяться на единицу младшего разряда. Если фаза 25 контролируемого сигнала отличается от углового положения одной иэ границ зоны допустимых значений на величину, которая меньше шага квантования (2tl)2 где и — число разрядов счетчика 2), фаза контролируемого сигнала колеблется около границы зоны допустимых значений на частоте, близкой к частоте опорного сигнала.

Для предотвращения высокочастотных колебаний. сигналов на выходе устрой- З5 ства предлагается следующий алгоритм формирования выходного сигнала:

1» Х„g -2

М (Х, C) Г РИ

40 т.е. Т „= Y. где X„ — приведенное значение сдвига по фазе сигнала на втором входе устройства по отношению. к опорному сигналу;

С вЂ” внутренний угол, образуемый границами зоны допустимых эна50 чений фазы,"

Т, Y, — значения выходного сигнала, полученные в текущем и предыдущем циклах контроля.

Х„ вводится для исключения зависимости алгоритма работы устройства от варианта положения зоны допустимых

388 4 значений фазы (см. фиг. 2, где пред" станлены три варианта допустимых значений угла а,б,в).. При этом происходит переход на систему координат с началом отсчета фазы, совпадающей с первой границей А эоны допустимых значений, Х„, = Х-А, где Х вЂ” сдвиг по фазе сигнала на втором входе устройства по отношению к опорному, В-вторая граница эоны допустимых значений, а С вЂ” величина угла.

Счетчики 2-4 изменяют свое состояние по отрицательному фронту сигнала на тактовом входе.

При сигнале "Лог. i" на стробирующем входе дешифраторов 13 и 14 на одном из выходов, определяемом кодом на информационных входах, формируется сигнал "Лог. 1".

На третьей группе информационных входов мультиплексора 11 устаЬ

t новлен код числа (2 -2), на пятой группе входов мультиплексора 12 установлен код числа

Постоянное запоминающее устройство 16 осуществляет преобразование прямых кодов в дополнительные, и коду какого-либо числа на его входе соответствует дополнительный код этого же числа на выходе.

В постоянном запоминающем устройстве 17 хранятся коды первых (А) границ зон допустимых значений фаз сигналов в соответствующих каналах.

В постоянном запоминающем устройстве 18 хранятся коды внутренних углов (С), образуемых границами зон допустимых значений фаэ сигналов в соответствующих каналах.

Циклу контроля входного сигнала каждого канала устройства соответствует определенный код счетчика 4.

При этом к входам мультиплексоров

11 и 12 подключается выход регистра

5 соответствующего канала устройства. Цикл состоит из двенадцати тактов . Каждому такту соответствует определенный код счетчика 3.

Такт 1.. На входы регистра 6 через мультиплексор 11 поступает код Х соответствующего канала устройства, на первом выходе дешифратора 13 формируется импульс "Лог. 1", код Х записывается в регистр б, на выходе триггера 24 устанавливается "Лог. 1".

Такт 2. На первые входы сумматора 15 через мультиплексор 12 и постоянное запоминающее устройство

16 поступает код чис<та (-А), на перв?1х 1)я?ходах сумматора 15 устянявзтиB.ë "ьг(! .H 1(<,:1 Х пя втором выходе

l1l де(инфра гора (3 формируется импульс Ло; 1 "„код Х„„, ззписывается 9 р е си <-. т (1 7 .

"Уякт 1., Н". входы регистра 6 по(.туттяет код числя (2"-2) „ня третьем пьгходе де(пттфратора l3 формирует- 10 ся <ь<пульс Лог, 1, код с числЯ (2 -2) эапись<вается в регистр 6.

Так". 4. НЯ первые входь1 < умматора

15 поступает код Х„„„ча втором выходе сумматора 15 yc aIIaIIливается 15 сII1 <1зк пс. рс?(оса (с уровнем Лог, О при 2 -2 Х„,. и с ypoIJIIем Лог. 1"

ll

< к <11 ) ° ): Х ) 1.1Я че I <ер г,)м Выходе дсп11(фр Ятот)<т 1 3 формируется импульс Л<;г, 1", сигнал перенося поступает 20 кя вход " Установка 0" триггера 24.

Ес: .:,т сиг((II)I переноса с уровнем Л<)г: 1". Ия выходе триггера устянавливя е < (..я Пег О", Т:: кт 5. Пя входы регистра 6 пос; у .я:=т код Х„„, ня пятом выходе де(11?1(пратора 13 формируется импульс .<<<)г ° 1 << од . Х,,(эЯписьтвйется В pE .

I1тС7p 6.

Такт 6. Ня первые входы суммато- 30 р-.; < <1 ° Io<"I:,гт "<ет Koli; чи(ча (1) HG п(ест(1м 1-ьгходе дешифратора 13 формиpl)(Iòся тжпузтьс "Лог. 1", сигнал пер<(.ося го второго выхода сумматора поступает на вход Установка 0 три<.гера 24

Такт 7. На первые входы сумматорс(15 кос гупа=< код числа (-С); на се;;ьь(о!т выходе дешифратора 13 фор- 10 мируется импульс "Лог. 1", в реГИСТР 7 ЗЯПИС11ВЯЕТСЯ КОД (Хь -С),„ В т)- 1 <,III IPp 25 записываеTc(I сигнал II& ре1;(1 се

Тккт Н. Ня входы регистра 6 пос- 45 тупяет код чи<.ла 2 -2): на восьмом тзи:!:,:;I: ) «(<т(тфратора 13 формируетс)т

II <».y)1ьс "Лог. 1", код чисзта (2 -2) э;и <к(. кз е I <.я в (погттстр 6 .

Такт 9. Ня первые входы суммата- 30 рп 1 1(ос.упаст код (Х,„-С); на девятом выходе псшифряторя 13 фор?IHp", ет ".II III <13 JII C < Лог. 1

< < „ перон<)ея нос гуляет ня вход Угтяновка 0" триггера 24, 55

Такт l0. Пя входы регистра 6 посту тает код (Х„„- С) > на десятом выходе )те1(11((11ратора 13 формируется импулт с "Лог. l код (Х, -С) записывяетсл в регистр 6.

Такт 11, На первые входы суьжатора 15 поступает код числа (-1); на одиннадцатом выходе дешифратора

13 формируется импульс "Лог. сигнал переviîса поступает на вход

"Установка О" триггера 24.

Такт 12. На вход элемента И 23 от триггера 24 пэступает сигнал

"Лог. 1", если в течение четвертого шестого, девятого и одттннадцятого тактов сигнал переноса принимал значение "Лог. О, т.е. выполнено условие

2 — 2

С 2 — 2 р

11 на двенадцатом выходе дешифратора 13 формируется импульс "Лог. 1", на стробирующнй вход дешифратора 14 от элемента И 23 поступает "Лог. 1", на соответствующем выходе дешифратора 14 4формируется импульс "Лог. 1", в соответствуюп;?тй триггер 26 записывается сигнал с выхода триггера 25, т.е. У . Если на выходе триггера 24

"Лог. 0", от элемента И 23 на стробир>ищем зходе дешифратора 14

"

У,,По отрицательному фронту импульса "Лог. 1" ня двенадцатом выходе дешифряторя 13 изменяется состояние счетчика 4, начинается цикл контроля входного сигнала другого канала устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство вьгполняет последовательную обработку входных сигналов 2 каналов (? — число разрядов счетчика 4) и обэп(течивяет устойчивость- сигналов

Ка ВЬ1ХОДЕ. по,((ожитегтьн(пй эффект предлагаемого устройства зяключяется В расширен?пт функциональных возможностей, а увеличение количества каналов в устройстве не влечет за собой пропорционального роста объема аппаратуры и вероятности отказов, что достигаетcJ ввецением I. устройство новых эле- ментов и связей.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для до-. пускового контроля. сдвига фаз, со7 123 держащее сумматор, первые входы которого соединены с выходами первого постоянного запоминающего устройства, генератор импульсов, соединенный с тактовым входом первого счетчика импульсов, ус-ановочный вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, соединенного первым входом с первым входом устройства, и в каждом канале первый 10 регистр, информационные входы которого соединены с выходами первого счетчика импульсов, второй формирователь импульсов, первый вход которого соединен с вторым входом уст- 15 ройства,второй вход — с вторым входом первого формирователя импульсов и генератором импульсов, а выход — с тактовым входом первого регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, щ с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй и третий счетчики импульсов, второй и третий регистры, дешифраторы, элементы ИЛИ, элементы И,, мультнплек- 2s соры, RS-триггер, D-триггеры, второй и третий постоянные запоминающие устройства, причем информационные входы первого мультиплексора соединены с выходами первых регистров, а выходы — с первыми группами информационных входов второго и третьего мультиплексоров, управляющие входы которых соединены с информационными входами первого дешифратора и под35 ключены к выходам второго счетчика импульсов, соединенного входом со стробирующим входом первого дешифратора и подключенного к генератору импульсов, выходы второго мультиплексора соединены с информационными входами второго регистра, выходы которого соединены с второй группой входов сумматора, соединенного перб388 8 вой группой выходов с информационными входами третьего регистра, выходы которого соединены с вторыми группами входов второго и третьего мультиплексоров, второй выход сумматора соединен с информационным входом первого D-триггера и через первый элемент И вЂ” с входом "Установка О

RS-триггера, вход "Установка 1" которого соединен с первым выходом первого дешифратора, а выход через второй элемент И соединен со стробирующим входом второго дешифратора, информационные входы которого соединены с управляющими входами первого мультиплексора и выходами третьего счет ика импульсов непосредственно, а через второе и третье постоянные запоминающие устройства — с третьей и четвертой соответственно группами информационных входов третьего мультиплексора,соединенного выходами с входами первого запоминающего устройства, выходы второго дешифратора соединены с .тактовыми входами вторых D-триггеров, выходы которых являются выходами устройства, тактовый вход второго регистра через первый элемент ИЛИ соединен с первым, третьим, пятым, восьмым и десятым выходами первого дешифратора, второй вход первого элемента И через второй элемент ИЛИ соединен с четвертым, шестым, девятым и одиннадцатым выходами первого дешифратора, тактовый вход третьего регистра через третий элемент ИЛИ соединен с вторым и седьмым выходами первого дешифратора, двенадцатый выход которого соединен с входом третьего счетчика импульсов и вторым входом второго элемента И, а седьмой выход первого дешнфратора соединен с тактовым входом первого D-триггера.

1236388

Составитель В. Шубин

Редактор С. Патрушева Техред Г,Гербер Корректор А, Обручар.

Заказ 3085/47

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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