Устройство для линеаризации характеристик частотных датчиков

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для получения кода измеряемой величины, являющейся функцией от периода сигнала частотного датчика. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности работы устройства. Устройство содержит частотный датчик 1, формирователь 2 измерительного интервала, первый элемент И 3, генератор 4 тактовых импульсов, второй элемент И 5, первый счетчик 6, блок 7 формирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, выполненный на программируемом постоянном запоминающем устройстве, второй счетчик 8, одновибратор 9, регистр 10 памяти. В устройстве применена кусочно-ломаная аппроксимация характеристики частотного датчика. Угол наклона каждого аппроксимирующего отрезка определяется кодом с выхода блока 7, который, в свою очередь, изменяется в зависимости от текущего содержимого старших разрядов счетчика 6. Код на выходе счетчика 6 является кодом измеряемой величины. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1478334

А1

I5II4 Н 03 И!/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4257498/24-24 (22) 05.06.87 (46) 07.05.89. Бюл. Р 17 (72) С.И.Граур, А.И,Журавлев и В.В.Никитин (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 606201, кл. Н 03 М 1/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

1035789, кл. Н 03 II 1/00, 1980. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ

ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для получения кода измеряемой величины, являющейся функцией от периода сигнала частотного датчика. Цель изобретения — повышение быстродействия и точности работы устройства. Устройство содержит частотный датчик 1, формирователь 2 измерительного интервала, первый элемент И 3, генератор 4 тактовых импульсов, второй элемент И 5, первый счетчик 6, блок 7 формирования кода угла наклона характеристик частотного датчика, выполненный на программируемом постоянном запоминающем устройстве, второй счетчик 8, одновибратор 9, регистр 10 памяти. В устройстве применена кусочно-ломаная аппроксимация характеристики частотного датчика. Угол наклона каждого аппроксимирующего отрезка определяется кодом с выхода блока 7, который, в свою очередь, изменяется в зависимости от текущего содержимого старших разрядов счетчика 6. Код на выходе счетчика 6 является кодом измеряемой величины. 4 ил.

1478334.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для получения кода измеряемой величины, являющейся Аункцией от периода сигнала частотного датчика.

Цель изобретения — увеличение быстродействия и повьш|ение точности.

На Аиг. 1 изображена блок-схема устройства; на Аиг, 2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг.3 и 4 — графики характеристики частотного датчика и ее аппроксимация.

Устройство содержит частотный датчик 1, Аормирователь 2 измерительно- 15

ro интервала, первый элемент И 3, генератор 4 тактовых импульсов, второй элемент И 5, первый счетчик 6, блок

7 Аормирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, вы- 20 полненный на программируемом постоянном запоминающем устройстве, второй счетчик 8, одновибратор 9 и регистр

10 памяти.

Ь"стройство работает следующим обра.з ом.

На вход частотного датчика 1 подается измерительный параметр P. С выхода датчика 1 на вход формирователя 2 измерительного интервала поступает 30 сигнал (Аиг.2а), период которого несет информацию об измеряемом параметре. Формирователь 2 измерительного интервала формирует измерительный интервал (фиг.2б), длительность кото- 35 рого составляет заданное число периодов сигнала датчика 1. Измерительные интервалы характеризуются положительным потенциалом на выходе формирователя 2, Промежутки между двумя изме-. 40 рительными интервалами равны одному периоду сигнала датчика. По Аронту сигнала на выходе Аормирователя 2 устанавливается в начальное состояние первый счетчик 6 (при этом в него 4 переписывается число начальной установки, скоммутированное на инАормационных входах) и сбрасывается второй счетчик 8. Во время измерительного интервала импульсы (фиг.2в) генерато-50 ра 4 тактовых импульсов поступают через первый элемент И 3 на счетный вход второго счетчика 8 и, поскольку в исходном состоянии на выходе одновибратора 9 присутствует единичный потенциал, через второй элемент И 5 на счетный вход первого счетчика 6, произведя декремент его содержимого (для возрастающей характеристики дата чика в качестве счетного выбирается суммирующий вход). По тактовому импульсу на выходе переноса второго счетчика 8 появляется импульс, который запускает одновибратор 9. Последний формирует интервал нулевого по-. тенциала длительностью в один период тактовой частоты (Аип.2г). Тем самым блокируется поступление тактирующего импульса на счетный вход первого счетчика 6. Перепадом потенциала на выходе одновибратора 9 во второй счетчик 8 записывается код, получаемый из блока 7 формирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, адрес которого задается комбинацией m-старших разрядов на выходах счетчика 6. Код К,, считываемый из блока 7 формирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, соответствует определенному углу наклона характеристики частотного датчика (фиг.3)

K + 1 о = arctg

К ° + 2

1 где К. + 2 — число тактовых импуль1 сов, поступивших от генератора 4 тактовых импульсов;

K, + 1 — число тактовых импульсов, прошедших на счетчик 6 (фиг.2д), и изменяется в зависимости от текущего содержимого старших разрядов счетчика 6 (фиг.2е), Единичный импульс на выходе переноса счетчика 8 появляется каждый раз при поступлении на его счетный вход (К; +1)-импульса с момента его начальной установки кодом К; с выходов блока 7 Аормирования кода угла наклона характеристики частотного датчика.

В течение измерительного интервала счетчик 6 может несколько раз пробегать диапазон своих значений (фиг.4), прежде чем выйти на рабочий диапазон.

Выбор рабочего диапазона определяется числбм начальной установки Pz счетчика 6.

По окончании измерительного интервала код изменяемой величины по перепаду сигнала на выходе формирователя

2 переписывается с выходов счетчика

6 в регистр 10 памяти (фиг,2ж) и выдается потребителю.

1478334

Точность воспроизведения кусочнолинейной характеристики частотного датчика не хуже единицы младшего разряда счетчика б. Г1аксимальный и мини5 мапьный тангенсы углов наклона характеристики датчика в данном случае могут отличаться максимумом в два раза, что соответствует большинству частотных датчиков (при необходимости боль- 10 шей градации следует обеспечить hopмирование одновибратором 9 интервала длительностью в 2, 3 и т.д. периода тактовых импульсов).

Таким образом, устройство позволяет формировать код измеряемой величины с высокой точностью за время преобразования частота — цифра.

Формулаизобретения

Устройство для линеаризации характеристик частотных датчиков, содержащее генератор тактовых импульсов, вы- 25 ход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй элемент И и регистр памяти, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения точности, в него введены формирователь измерительного интервала, два счетчика, одновибратор и блок формирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, выполненный на прогграммируемом постоянном запоминающем устройстве, выход частотного датчика соединен с входом формирователя измерительного интервала, выход которого подключен к входу начальной установки первого счетчика, входу сброса второго счетчика, входу записи регистра памяти, и второму входу первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и первым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, информационные входы которого объединены в две группы, подключенные соответственно к шинам питания и нулевого потенциала, а выходы соединены с соответствующими информационными входами регистра памяти, выходы которого являются выходами устройства, входы блока формирования кода угла наклона характеристики частотного датчика соединены с соответствующими выходами старших разрядов первого счетчика, а выходы подключены к соответствующим информационным входам второго счетчика, выход переноса которого через одновибратор соединен с вторым входом второго элемента И и входом начальной установки второго счетчика.

1478334

ПОСЛ та/

Tnlc

Составитель В.алекперов

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Ходанич Корректор О. Кравцова

Заказ 2372/54 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры тиям и и ГКНТ СССР р

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óæã р д, у

У о о л. Гагарина 101