Автогенераторный измеритель

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля расстояний до объектов. Цель изобретения - повышение точности за счет линеаризации характеристики. В измеритель, содержащий образцовый и рабочий чувствительный элементы, ключ, автогенератор, схему И, распределитель импульсов, делитель частоты, реверсивный счетчик и генератор импульсов, дополнительно введены первая и вторая схемы ИЛИ, элемент задержки , счетчик, триггер, блок управления и пересчетный блок. В процессе работы измерителя в первом такте происходит коррекция , заключающаяся в определении влияния внешней среды на образцовый элемент путем занесения в реверсивный счетчик соответствующего кода. В такте измерения происходит заполнение счетчика с учетом кода, записанного в реверсивном счетчике 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 .В 7/00

ГОСУДАР С 7 В E ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4674174/28 (22) 01.03.89 (46) 07.09.91. Бюл. N. 33 (75) Л.М.Замалин (53) 531.717,7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 911138, кл. G 01 В 7/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1441174, кл. G 01 В 7/00, 1988, (54) АВТОГЕНЕРАТОРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля расстояний до объектов. Цель изобретения — повышение точности за счет линеаризации характеристики. В измеритель, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля расстояний до обьектов.

Цель изобретения — повышение точности эа счет линеариэации характеристики и уменьшения влияния переходных процессов, На чертеже показана схема устройства.

Автогенераторный измеритель содержит рабочий чувствительный элемент 1; образцовый чувствительный элемент 2, ключ

3, автогенератор 4, пересчетный блок 5, генератор 6 тактовых импульсов, вторую схему ИЛИ 7, реверсивный счетчик 8, распределитель 9 импульсов, элемент 10 задержки, первую схему ИЛИ 11, делитель 12 частоты (с управляемым коэффициентом деления), счетчик 13, блок 14 управления (коэффициентами деления), триггер 15 и схему

И 16.

„„Я „„1675658 А1 содержащий образцовый и рабочий чувствительный элементы, ключ, автогенератор, схему И, распределитель импульсов, делитель частоты, реверсивный счетчик и генератор импульсов, дополнительно введены первая и вторая схемы ИЛИ, элемент задержки, счетчик, триггер, блок управления и пересчетный блок. В процессе работы измерителя в первом такте происходит коррекция, заключающаяся в определении влияния внешней среды на образцовый элемент путем занесения в реверсивный счетчик соответствующего кода. В такте измерения происходит заполнение счетчика с учетом кода, записанного в реверсивном счетчике. 1 ил.

Выход образцового чувствительного элемента 2 соединен с первым входом ключа 3, выход которою соединен с автогенератором 4, Первый выход распределителя 9 импульсов подключен к входу выбора направления счета реверсивного счетчика 8 и к первому входу первой схемы ИЛИ 11, вто.рой выход — к входам разрешения счета делителя 12 частоты, счетчика 13. а также к входу элемента 10 задержки и управляющему входу ключа 3, третий выход — к первому входу второй схемы ИЛИ 7, выход которой подключен к входу начальной установки пересчетного блока 5, счетный вход которого соединен с выходом автогенератора 4, а выход — со счетным входом распределителя 9 импульсов, вход начальной установки распределителя 9 импульсов соединен с входом запуска устройства, R-входом триггера

15, вторым, входом второй схемы ИЛИ 7, 1675658

20

ЦД входами начальной установки, целителя 12 частоты, реверсивного счетчика 8 и счетчика

13. Выход элемента 10 задержк1л подключен к второму входу первой схемы ИЛИ 11, выход кот<>рой соединен с входами разрешения счета пересчетнаго блока 5 и реверсивного счетчика 8, Выход генератора

6 импульсов соединен с первым входом схемы И 16 и с счетным входом реверсивного счетчика 8, выход которого соединен с Sвходом триггера 15, выход которого соединен с вторым входом схемы И 16, выход которой соединен с счетным входом делите ля 12 частоты, выход которого соединен с счетным входом счетчика 13, выход которого соединен с входом блока 14 управления делителем, выход которого соединен с входом задания коэффлциента деления делителя 12 частоты, Выход рабочего чувствительногоэлемента 1 соединеIн с вха дом распределителя 9 импульсов, входом элемента 10 задержкл, входами разрешения счета счетчиков 12 и 13.

Устройства работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходах распределителя импульсов запрещающие уровни напряжения, Ключ 3 подключает к автогенератору 4 образцовый чувствительный элемент 2, Автагенератор 4 генерирует колебания с периодом, определяемым параметрами образцового чувствительного элемента 2. На выхода:< разрешения счета блоков 5, 8, 12 и l3 запрещающие уровни напряжения. Параметры образцового чувствительного элемента 2 выбирают так, чтобь. период колебаний автогенератара 4 при подключении к нему элемента 2 был не больше периода колебаний при подклн>чении к нему рабочего чувствительнога элемента 1 во всем диапазоне изменения измеряемой физической величины.

После окончания импульса запуска на первом входе распределителя 9 импульсов появляется разрешающий уровень напряжения, устанав>тивающий счетчик 8 в режим сложения, а делитель 12, счетчик 13 и пересчетный блок 5 в начальное состояние, Этим же импульсом триггео 15 устанавливается в нулевое состояние.

Разрешающий уровень с первого выхода распределителя 9 импульсов, пройдя элемент 11, поступае на входы разрешения счета пересчетного блока 5 и реверсивного счетчика 8. Пересчетный блок 5 начинает считать импульсы автагенер ITopa 4., a реверсивный счетчик 8 — импульсы тактовсго генератора 6 в режиме сложения. При превышении числом поступивших на вход блока 5 импульсов за,аанного порогового значения на его выходе формируется сигнал, поступающий на вход распределителя

9, на ега первом выходе при этом появляется запрещающий сигнал, который, пройдя схему ИЛИ 11, поступает на вход разрешения счета реверсивного счетчика 8 и блока

5. Счетчик 8 и блок 5 счет прекращают.

На счетчике 8 будет зафиксирован код, определенный периодом колебаний тактоваго генератора 6 и временем заполнения пересчетнога блока 5 импульсами автогенератора 4. На этом кончается первый такт измеоения, После прихода первого сигнала с блока 5 на третьем выходе распределителя

9 импульсов появляется импульс, который через элемент ИЛИ 7 перебрасывает в исходное состояние блок 5. На втором выходе распределителя 9 появится разрешающий уровень напряжения, перебрасывающий ключ 3 и подключающий рабочий чувствительный элемент 1. Этот же сигнал подготавливает к работе делитель 12 и счетчик 13.

Период колебаний автогенергтора 4 определяется параметрами рабочего чувствительного элемента 1. Реверсивный счетчик

8 переводится в режим вычитания.

Разрешающий уровень с второго входа распределителя импульсов 9 через элемент

10 задержки и схему ИЛИ 11 поступает на входы разрешения счета пересчетнага порогового блока 5 и реверсивного счетчлка 8, разрешая счет.

Каждый импульс тактового генератора будет уменьшать код, зафиксированный в реверсивном счетчике 8 в такте коррекции на единицу, В момент перехода када в реверсивн1зм счетчике 8 через ноль на его выходе "Перенос" формируется импульс. Этот импульс перебрасывает триггер 15 в состояние, ко да на его выходе будет разрешающий уровень напряжения. Это будет всегда иметь место, так как период колебаний автогенератара в такте коррекции будет меньше, чем в рабочем. Импульсы тактового генератора 6 через делитель с управляемь1м коэффициентом деления поступают на счетный вход счетчика 13. Выходы разрядов счетчика 13 поступают на (адресные) входы блока 14 управления (коэффициентами деления). Как только:<од, зафиксированный в счетчике 13, станет бог1ьше пь то блок 14 управления делителем устанавливает коэффицлент деления элемента 12, равным тангенсу наклона аппроксимирую1дей прямой на участке пгп+>.

KaI< толька число им 1ульсов автогенератора 4, поступивших HB с 1етный BxOö пересчетнаго блока 5, превысит пороговую величину, то на его выходе паявит1-.я сигнал, 1675658 распределитель импульсов 9 установится в исходное состояние, когда на всех его выходах будет запрещающий уровень напряжения. Запрещающий уровень напряжения, поступая на входы разрешения счета элементов 5, 8, 12 и 13,запрещает их работу. На этом заканчивается второй такт работы устройства, такт измерения, После окончания второго такта в счетчике 13 будет зафиксирован код, численно совпадающий с измеряемой физической величиной.

Введение новых элементов и связей позволяет увеличить точность измерений за счет избавления от погрешности, вызванной переходными процессами при переключении датчиков и за счет линеаризации показаний автогенераторного измерителя, обеспечивающейся путем кусочно-линейной аппроксимации зависимости периода колебаний автогенератора от измеряемой физической величины.

Формула изобретения

Автогенераторный измеритель, содержащий автогенератор, схему И, ключ, распределитель импульсов, образцовый чувствительный элемент, выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с автогенератором, а управляющий вход — с вторым выходом распределителя импульсов, рабочий чувствительный элемент, делитель частоты, реверсивный счетчик, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом схемы И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены первая и вторая схемы

ИЛИ, элемент задержки, счетчик, триггер, блок управления делителем, пересчетный блок, первый выход распределителя импульсов подключен к входу выбора направ5 ления счета реверсивного счетчика и к первому входу первой схемы ИЛИ, второй выход — к входам разрешения счета делителя частоты, счетчика и входу элемента задержки, третий выход — к первому входу

10 второй схемы ИЛИ, выход которой подключен к входу начальной установки пересчетного блока, счетный вход которого соединен с выходом автогенератора, а выход — со счетным входом распределителя импуль15 сов, вход начальной установки распределителя соединен с входом запуска устройства, R-входом триггера, вторым входом второй схемы ИЛИ. входами начальной установки делителя частоты, реверсивного счетчика и

2п счетчика, выход элемента задержки подключен к второму входу первой схемы

ИЛИ, выход которой соединен с входами разрешения счета пересче ного блока и реверсивного счетчика, выход генератора .

25 импульсов соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с S-входом триггера, выход которого соединен с вторым входом схемы И, выход которой соединен со счетным вхо30 дом делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с входом блока управления делителем, выход которого соединен с входом задания коэффициента

35 деления делителя частоты, выход рабочего чувствительного элемента соединен с вторым входом ключа.

1675658

Составитель К,Молчанов

Техред ММоргентал Корректор . M. Шароши

Редактор А.Мотыль

Производственно-издательский комбина Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2992 Тираж Подгисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11 "035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5