Измерительное информационное устройство

 

Устройство предназначено для преобразования вьшодных сигналов диф ференциалькьпс частотных датчиков в прямой код измеряемой велйчинь с высокой точноетьюс Работа устройства основана на формз рования временного интервала, в течение которого опре- . деляется число импульсов, поступающих от генератора 11 частоты Это чис-- ло запоминается в регистре 29 к с помощью дешифратора 31 отображзетск на индикаторе 32, Точность достигается применением в устройстве корректора 16 фазовой опшбки позволяющего фиксировать разность фаз выходных .сигналов датчика 1 в начале измери- ; тельного цикла с последующим суьшированием выявленной фазовой ошибки с неточным результатом преобразования« Корректор 16 фазовой ошибки содержит последовательно соединенные детектор фазовой ошибки в виде мажоритарного элемента 17, схему запо1чкнанил фазовой ошибки на основе реверсивного |счетчика импульсов к компенсатор, зовой ошибки в виде элемента ШШ 25 о 1 Э.П, ф-ЛЫ, 2 ИЛь, 1 .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K AS ii QPGHGMV СВИДЕТЕЛЬС ГВУ т1 1

1 е э

ГОСУДАРСТВЕННЬ Й HOMHTET СССР

ГГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 23,04.91. ьюл. И 15 (21) 4043765/24 (22) 31.01.86 (72) C.В,Митрохин и ПоТ,Харитонов (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1014001, кл. С 08 С 19/28, 1983.

Авторское свидетельство СССР т" - 1217146,. кл, 6 08 С 19/28, 1984е(54) ИЗИЕРИТЕЛЬКОЕ ИНФОРИАЦИОННОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Устройство предназначено для преобразования выходных сигчялов дифференциальных частотчых датчиков в прямОй код и9меряемОй величины с вы сокой точностью. Работа устройства основана на формировании временного интервала, в течение которого определяется число импульсов, поступаю„.за„д42зао А1 щих от генератора 11 частоты. Это число запоминается в регистре 29 н с помощью дешифратора 31 отображается на индикаторе 32. Точность достигается применением в устройстве корректс=ра 16 фазовой ошибки, позволяющего фиксирОвять рязнОсть фяз выхОдных ,сигналов датчика 1 в начале измерительного цикла с последующим суммированием выявленной фазовой ошибки с

:неточным результатом преобразования.

Корректор 16 фазовой ошибки содержит последовательно соединенные детектор фЯ9ОНОй Ошибки в Виде мЯжОритарнОго

Элемента 17 схему ЗЯпОмннЯния фазО вой ошибки на основе реверсивного счетчика ичпульсов и компенсатор. mавовой онинни в виде элемента ИПН 2э. (ее

1 S.í. ф-лы, ил. ,1

Ф е аде

13JIc".100

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для преобразования выходных сигналоВ час" тотных датчиков в прямой код измеряемой величины.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения разности фяз сигналов частотного датчика.

Функциональная схема устройства приведена на фиг.1, временные диаграммы работы - на фиг.2.

Устройство содержит (фиг. 1) час oYHbIH датчик 1, первый 2 и втОрОи 3

ЙОГмирователи импульсов, элемент 4 синхронизации запуска,, состоящий из триггера 5 элемен:(а И-НЯ 6 и элементB И 7., BTopOA 8 и IIPpBbIÉ 9 сче Iчики,> мажоритарный элемент 10 генера (- - Р

"; ор 11 частоты„, третий 12 и четвертый

, 3 60pMHpoBJITBJIH I4MII(JJIBcoB(, .первый

-;лемент 14 задержки, третий 15 счеттж„ корректор 16 фаэовой ошибки, в, в состав которого входят мажоритяр ньл элемент 17, элемент И-НЕ 18, зле-"

; ент И 19(, первый триггер 20, третий, триггер 21. первый элемент ИЛИ 22, c(IeTчик 23, второй TpHI rep 24, ВТороА элемент ИЛИ 25.

Устройство содержит также переключатель 26, второй элемент 27 задержки, блок 28 памяти, представляющий собой постоянное перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ). ре"гистр 29,, блок 30 индикации„ содер"жяппФ дешифратор 31 и индикатор 32.

На фиг.1 обозначены также первые 33 и вторые 34 BbDIoppI устройства,„

5 устрОйства, 1

Устройство работает следующим образом.

Формирователи 2 и 3 импульсов устройства формируют из функционального и опорного сигналов виброчастотного дифференциального датчика 1 импульсные сигналы с частотой f< и К „ соот= ветственно, причем f y) f,„. После окончания предыдущего измерительного цикла счетчики 8, 9, 23 и триггеры

5, 20, 21, 24 устанавливаются в нулевое состояние. По заднему фронту первого импульса чяcToTOH f()(I IIBpBbIH разряд счетчиков 9 импульсов формирует сигнал (ем. U< на фиг.2) "логической единицы, по переднему фронту которого триггер 5 переходит в инверсное .состояние (см, U ня фиг..2) и благодаря элементу И-НЕ 6 остается в

З;; импульсов с выхода мажоритарного элемента 10 на счетчик 23 через элементы

19 и 22 .(см. О, на фиг.2), несущих информацию об ошибке. В свою очередь, счетчик 23 производит прямой счет импульсов с частотой f „ генератора.»

11 в течение времени формирования сигнала фазовой ошибки, и в конце счета в нем образуется код И, про порциональный фазовой ошибке. Этот код хранится в счетчике 23 до конца измерительного цикла..

Тем временем счетчики 8 и 9 произ" водят счет импульсов с частотами f

H f» СООтВЕтСтвенно И, прИ наКоплении в счетчике 8 кода К (см. V . на фиг.2) на выходе элемента 10 формируется передний фронт интервала С (см. U на фиг.2), длительность коT0poro пропорциональна коэффициенту деления счетчиков 8 и 9.

Задний фронт интервала формируетея при накоплении кода 1< в счетчике

9 (ем. UI, U на фиг.2).

По заднему фронту интервала t>

5 формирователь 13 вырабатывает имйульс (см, U,4 на фиг.2), который переводит триггеры 21 и 24 в инверсные состояния, чем обеспечивается обратный счет счетчика 23 до его полного обну1П

l5

25 н(м до Око((ч:мп(л цикла (f зм(. пения .

Сигналом Uy с прямого выхода триггc ра 5 разрешаетея прохождение имнульсон с частотой f через элемент 7 на счетный вход счетчика 8 импульсов и по заднему фронту первого импульса первый разряд счетчика 8 формирует сигнал (см. U на фиг.2) "логической единицы".

На выходе мажоритарного элемента

17 формируетея сигнал U» длительность которого равна разности времен появления сигналов UI, H U8, т.е. начальной фаэовой ошибке,. вносимой в процесс преобразования выходных сигналов датчика 1. Установленные в нулевое состояние (в конце предыдущего измерительного цикла) триггеры 20 и

21 урОвнями "лОгических нулей" C пряMbIJs выходов разрешают прохождение сигнала фазовой ошибки через элементы

19 и 22 на счетчик 23 импульсов. По заднему фронту сигнала фазовой ошибки (см. U на фиг.2) триггер 20 пе-. реходит в инверсное состояние и, оставаясь в нем, благодаря элементу

И-HL 18 до конца измерительного цикла запрещает прохождение последующих

134 23<1<.1

<<с <<пн <«1сч< кото1)<<ГО < нгналОм с Вы хода " -. 0" триггер 24 Возвращается в исходное состояние. Таким образом; храни ьпr в счетчике 23 код ошибки

Я преобразуется обратно во временнОЙ интервал (см. <<<, Б, на фиг. 2), В течение которого обеспечивается дополнительный счет импульсов (с -.îé же частотой Е;„ ) счетчиком 15 до образования в нем кода N равного сум1

0 <<<

После задержки в элементе 14 (время задержки должно быть больше максимального интервала t, т.е. периода функционального колебания) импульс с выхода формирователя 13 (см.

1-", на фиг.2j разрешает чтение инфор<мации из. ячеек ППЗУ, определяемых кодом N> счетчика i -. Через время за- 2О держки элемента 27,. равное времени

Выборки ППЗУ, импульсом U< производится запись кода измеренной величины в регистр 29 и обнуление счетчиков 8, 9, 23, триггеров 5, 20, 21, 25

1т.е. осуществляется подготовка к сле .дующему измерительному циклу.. !

Двоично-десятичный код измеряемой

Величины поступает на выходы 34 устройства н через дешифратор 31 высвечивается на блоке 30.

Формула и з обретения

1. Измерительное информационное устройство, содержащее частотный датчик, первый выход которого через первый формирователь импульсов соединен с первым входом элемента И второй выход частотного датчика через вто- 4g рой фбрмирователь импульсов соединен с первым входом первого счетчика, первый выход которого соединен с первым входом мажоритарного элемента, второй вход первого счетчика подключен к первым входам триггера и второго счетчика, первый выход которого соединен с вторым входом мажоритарЙого элемента, выход которого соответственно через третий и четвертый формирователи импульсов соединен соответственно с первым входом третьего счетчика и входом первого элемента задержки, и переключатель, первый и Второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входаки блока памяти, генератор частоты, выход которого соединен с вторым входом третьего счетчика, выходы котор<и а ипдкпючены к соотв< т<.тнуюип<м третьим Входак блока памяти и являются первыми выходами устройства, выходы .блока памяти соединены с соответствующими первыми входами регистра и входом устройства, Выходы регистра соединены с соответствующими входами блока индикации и являются вторыми выходами устройства, первый

;выход триггера соединен с вторым входом элемента И„ о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения разности фаз сигналов частотного датчика, в устройство введены элемент И-НЕ, второй элемент задержки и корректор фазовой ошибки, выход элемента И соединен с вторым входом второго счетчика, второй вы.ход которого соединен с первым входом корректора фазовой ошибки, второй выход первого счетчика соединен с вторыми входами корректора фазовой ошибки и триггера, второй выход ко-, торого соединен с первым входом злемента И-НЕ, выход первого элемента задержки соединен с входами переключателя и второго элемента задержки, выход которого соединен с вторыми входами регистра и элемента И-НЕ, третьим ВХодом корректора фазовой ошибки и первым входом триггера, третий вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, выходы четвертого формирователя импульсов, генератора частоты и мажоритарного элемента соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами корректора фа-, зовой ошибки, выход которого соединен с третьим входом третьего счетчика.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ e e с я тем, что корректор фазовой ошибки содержит мажоритарный элемент, элемент И-НЕ, элемент И, триг" геры, элементы ИЛИ и счетчик, выход мажоритарного элемента соединен с первыми входами элемента И и первого . триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И и первым, входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход элемента И соединен с первыми входами первого элемента

ИЛИ и счетчика, выход которого сое-. динен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход третьего триггера соединен с вто! е

)342300

ФЫ3.2

Составитель Н.Бородин

Техред М. Ходанич

Корректор N,Ëåé÷èê

Редактор Т. Орлов окая

Тираж 329 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР но делай иеобретений и открытий

133035, Иосква, 8-35, Раушскан наб., д. 4/5, Заказ l 899

Производственно-полиграфическое иредприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 рым входом первого элемента ИПИ, иервью, второй входы мажоритарного элемента и объединенные вторые входы

Ф

"-леиента И-НЕ и счетчика третий

5 вход иервого триггера являются соот зе :.. . Бенно дарвьм вторым третьим

Бходеэи кбрректора 41авовой ошибки., объединенные вторые входы второго и третьего триггеров, третий вход счетчика и второй вход второго элемента

ИЛИ являются соответственно четвертью., пятым и шестым входами корректора, выход второго элемента ИПИ является выходом корректора.