Частотно-цифровое устройство

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ к авто скому свидительста

Союз Советских

Социалистических

Республик (ll) 507 8 - 7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.08. 73 (21)1 952115/26-21, с присоединением заявки (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.76. Бюллетень №11 (45) Дата опубликования описания! 20,04.76 (51) М. Кл.

С 01 В 23/10

Государственный комктвт

Совете Мкнкотров СССР оо делам кэооретенкй и открытий (53) УДК

621.317.761 (088. 8) Ф

А. И. Недашковский (72) Автор изобретения

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНО-ЦИФРОВОЕ УСТРОЙ СТВО

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может найти применение при измерении как электрических, так и неэлектрических знакопеременных пара« метров. Ь

Известно частотно-цифровое устройство, содержащее ключ, счетчик, состоящий иэ декад, преобразователи кода в напряжение, компараторы напряжейия, генератор пилообразного напряжения, высоковольтные щй ,ключи, цифровые индикаторы, распределитель импульсов и блок управления измерением, выход которого через ключ, декады счетчика, компараторы напряжений и высоковольтные ключи соединен с анодами циф- 1а ровых индикаторов, катоды которых подключены к выходам распределителя импульсов, причем выход генератора пилообразного напряжения соединен с вторыми входами компараторов напряжений. 20

Белью изобретения является упрощение и удобство регистрации.

Это достигается тем, что устройство снабжено блоком схем "И-ИЛИ", триггером знака и частотным датчиком, выход И

2 которого подключен ко второму входу клюа, а генератор пилообразного напряжения

ыполненв виде блока, формирующего воз растающее или убывающее напряжение, причем выход блока управления соединен с входом триггера знака и через .декады счетчика — со вторым его входом, а выходы триггера знака подключены ко sxoдамгенераторапилообразнего напряжения и ко входам блока схем "И-ИЛИ",. остальные входы которого соединены с выходами О m 9" распределителя импульсов, а выход

1блока схем "И-ИЛИ" подключен к третьему входу генератора пилообразного нап ряжения.

Блок-схема устройства показана на чертеже.

Оно содержит частотный датчик 1, ключ 2, декады счетчиков 3-5, триггер знака 6, блок 7 управления измерением, преобразователь кода в напряжение 8-10, компараторы напряжений 11-13, генератор пилообразного напряжения 14, высо,ковольтные ключи 15-17, цифровые инди507827 каторы 18-20, распределитель импульсов

21 и блок схем "И-ИЛИ

Грусть выходная частота f датчика 1 изменяется по закону

+ ах, где Х - измеряемый параметр, j — начальное значение выходной частоты f при X=P, K .— постоянный коэффициент.

А

Обозначим через К, полную емкость счетчика импульсов (декады 3-5), через

Яо и N> — числа, соответствующие начальной fo и текущей 1 выходным частотам датчика 1:

Х

_#_o = f0 о Nx = f 4u, где t — измерительный интервал; время, в течение которого импульсы частоты датчика 1 поступают на вход счетчика.

Работает устройство следующим образом.

Перед началом измерения счетчик импульсов устанавливается в состояние N соответствующее дополнительному коду числового эквивалента начальной частоты е датчика 1: о = 1 сч . о

Триггер знака 6 при этом устанавливает- я0 ся в состояние, соответствующее отрицательному значению измеряемого парамет- ра. После этого блок управления 7 в течение времени измерения разрешает импульсам измеряемой частоты f череэ ключ щ

2 поступать на вход счетчика 1декады 3-5).

В случае, если измеряемая величина положительная)Ои поэтому . ) f+,íà вход счетчика поступит ИХ> Я импульсов, и после окончания счета число, записанное в 4} счетчике, будет равно:

Вв- ду того, что Н> >фэ,слагаемое И сви- 45 детельствует о переполнении счетчика B процессе измерения и в последнем выражении опущено.

В случае, если измеряемая величина ,5 имеет отрицательное значениеХ(9,то f < 40

Х о и на вход счетчика поступает 01 М0 импульсов. Следовательно, по окончании вре.мени счета число, записанное в счетчике, будет равно

И

<-) о Õ 11сЧ 1 1о 1 1 1 р т.е. в счетчике оказывается записанным числовой эквивалент измеряемого параметра в дополнительном коде.

Таким образом, если, измеряемый параметр имеет положительное значение, счетчик в процессе счета переполняется, устанавливая триггер 6 в состояние, соответствующее положительным значениям

Результат измерения оказывается записанным и счетчике в прямом коде, В этом случае запуск генератора пилообразного напряжения 14 осуществляется в момент установки распределителя импульсов 21 в состояние "О". При этом сигнал на выходе генератора 14 возрастающий.

Этим достигается прямое соответствие между последовательностью импульсов (О, 1, 2,..., 8, 9 ) на выходе распределителя 21 и величиной напряжения компарации, соответствующего последовательному ряду 0,1, 2,..., 8, 9. Если в декаде 3 счетчика записано, например, число 2, то в момент формирования отрицательного импульса на катоде соответствующего цифрового индикатора 18 напряжение на выходе генератора

14 будет равно напряжению на выходе преобразователя 8. Следовательно, на анод индикатора 18 будет подан положительный е импульс. Высвечивается цифра 2, соответствующая прямому коду числа, записанного в декаде 3 счетчика.

Как было показано выше, если измеряемая величина имеет отрицательное значение, результат измерения записывается в счетчик в дополнительном кЬде. Триггер знака 6 по окончании измерения остается в состоянии, соответствующем отрицательным значениям параметра.

В этом случае запуск генератора 14 осуществляется в момент установки распределителя в состояние "9". Причем сигнал на выходе генератора 14 убывающий.

А следовательно, последовательности импульсов 0,1, 2, 3, 4, 5, 6. 7, 8, 9 на выходе распределителя импульсов 21 будет соответствовать последовательность 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, О, пропорциональная уровням выходного напряжения генератора 14.

Таким образом, если в декаде 3 счетчика записана цифра 2, то импульс анодного питания будет подан на цифровой индикатор 18 тогда, когда формируется им- пульс на выходе 7" распределителя 21, т.е. индицируется обратный код записанного в декаде 3 числа.

Ввиду отличия обратного и дополнительного кодов при измерении отрицательных значений параметра возникает ошибка, равная единице младшего двоично-десятичиого разряда счетчика. Эта погрешность .мажет быть либо уменьшена в два раза соответствующей настройкой частотного

507827

5 датчика 1, либо полностью устранена. В последнем случае начальная установка счетчика производится не в дополнительный, а в обратный код числового эквивалента начальной частоты датчика. В этом случае при измерении положительных значений измеряемого параметра по окончании измерения в счетчик дополнительно записывается один импульс.

Формула изобретения

Частотно-цифровое устройство, содер. жашее ключ, счетчик„- состояший из декм, преобразователи кода в напряжение, компараторы напряжений, генератор пилообразного напряжения, высоковольтные ключи, цифровые индикаторы, распредели.тель импульсов и блок управления измерением, выход которого через ключ, декады счетчика, компараторы напряжений и высоковольтные ключи соединен с анодами цифровых индикаторов, катоды которых

6 подключены к выходам распределителя импульсов, причем выход генератора пило .образного напряжения соединен со вторы,ми входами компараторов напряжений, 5,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрошения и удобства регистрации, оно снабжено блоком схем "H-ИЛИ, триг:гером знака и частотным датчиком, выход .которого подключен ко второму входу ключа, а генератор пилообразного напря жения-выполнен в вМде формирователя воэрастаюшего или убываюшего напряже.ния, причем выход блока управления соеди нен с входом триггера знака и через

1к декады счетчика - со вторым его входом, а выходы триггера знака подключены ко

I входам генератора пилообразного напряжения и ко входам блока И-ИЛИ", остальные входы которого соединены с выходайп ми О", "9" распределителя импульсов, а выход блока схем "И-ИЛИ подключен к третьему входу генератора пилообразного напряжения.

507827

Составитель В. Степанов

Редактор Л. Гутсон Техред М. Левипкая, Корректор Н. Зинзикова

Заказ Н9 Тираж /ОЯД Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101