Цифровой следящий измеритель периода

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО Оэ СОВетскик

Соцмнлистмческин

Республик " 725038 (61) Дополнительное к авт. снид-ву— (22)Заявлено 06.09.77 (21) 2519796/18-21 (5I )M. Кл .

6 01 8 24/10 с присоединением заявки №.-Государственный комитет (28) Приоритет

СССР с до делам нэобретеннй н аткрытнй

Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (53) УДК, 621,317. .76 (088.8) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Авторы изобретения

А. М. Агафонников и П. Д. Ковалев

Сахалинский комплексный научно-исследовательский институт

Дальневосточного научного центра АН СССР (7! ) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

ПЕРИОДА на входы которого пода У хода управляемого делителя и измеряемый сигнал, и выходы которого соединены с óïравляющими входами ключей, пропускающих импульсы приращений на входы реверсивного счетчика (2) ..

К недостаткам этого устройства следует отнести воэможность появления в нем нестабильного режима работы, проявляющегося в колебаниях отсчета около измеряемого значения периода, что вызвано самой структурой следящего измерителя с управляемым делителем и органом сравнения как системы с обратной связью» содержащей инерционные элементы, кроме того, известный следящий измеритель с управляемым делителем содержит излишнее оборудование.

Цель изобретения — повышение стабильности и надежности.

Наиболее близким к настоящему устройству

20 является устройство, содержащее управляемый делитель и управляющий им реверсивный счет- . чик, опорный генератор, соединенный: со входом управляемого делителя, орган сравнения, Изобретение относится к области электрических измерений, и может быть использовано в различных устройствах для измерения периода колебаний, в том числе, в телеметрии, для преобразования сигналов от датчиков с

5 частотным выходом, в частности от океанографических датчиков, где часто требуется следяший режим работы.

В известных цифровых измерителях периода, основанных на подсчете числа импульсов от высокостабильного опорного генератора, заполняющих мерный интервал, для достижения следящего режима работы требуется введение регистров памяти с ключами ввода-вывода, схем сравнения, суммирующих и вычитающих устройств 11) .

Недостатком известных устройств является сложность.

Указанная цель достигается тем, что в измеритель периода, содержащий реверсивный счетчик, выходы которого через блок ключей поразрядно соединены с установочными входами

72503

3 счетчика, генератор опорной частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика, формирователь коротких импупьсов, введены элемент задержки, элемент запрета на один такт и элемент запрета, причем выход счетчика соединен с управляющими входами элемента запрета на один такт и элемента за--прета, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу эле- 10 мента запрета на один такт, выходформирователя коротких импульсов соединен через элемент задержки с управляющим входом блока ключей и входом элемента запрета и непосредственно со входом элемента запрета на один такт. 15

На чертеже приведена блок-схема устрой ства.

Цифровой измеритель периода содержит генератор 1 опорной частоты, реверсивный счет чик 2, блок 3 ключей параллельного переноса, счетчик 4, формирователь 5 коротких" импульсов в момент перехода входного сигнала через ноль в одном направлении, элемент 6 запрета на один такт, элемент 7 задержки и элемент 8

25 запрета.

Особенностью устройства является то, что перенос содержимого реверсивного счетчика 2 в линейный 4 производится не под действием импульса переполнения счетчика 4, как это де- .

30 лается в управляемых делителях, а под действием импульса, образованного из входного сигнала н соответствующего моменту его появления, кроме того, эти импульсы подаются на вычитающий вход счетчика 2 не через ключ, а через элемент запрета на один. такт, управляемую импульсами переполнения счетчика 4, поступающими на суммирующий вход счетчика 2.

Устройство работает следующим образом. Обозначим частоту следования импульсов

40 опорного генератора К измеряемый период — Т, содержимое реверсивного счетчика 2 — и, а его емкость (модуль счета), равную емкости счетчика 4,— N. Импульс с выхода формирователя 5, пройдя через элементы задержки 7, произведет запись в счетчик 4 из счетчика 2 числа Й вЂ” n; следующий импульс от формирователя 5 поступит через интервал времени Т.. За это время на счетчик 4 поступит fT импульсов опорной частоты генератора. При гТ > и на выходе счетчика 2 появится импульс переполнения, который, во-первых, проходит на суммирующий вход реверсивного счетчика и увеличивает его содержимое на единицу, и, во-вторых, воздействуя на управляющий йход элемента 6, запретит прохождение через него на реверсивный

55 счетчик ближайшего следующего импульса с вы .хода формирователя 5, этот последний импульс теперь возвращает элемент 6 в исходное (от8 4 крытое) состояние и ему возвращается способность пропускать импульсы (до поступления очередного импульса на управляющий вход), а также производит очередное занесение нового содержимого счетчика 2 в счетчик 4. Этот процесс — запирание схемы 6 импульсами переполнения счетчика 4 и поступление этих импульсов на суммирующий вход — будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто равенство fT=n, При fT (n импульсов переполнений появляться не будет, так как счетчик 4 не успеет заполниться до прихода следующего импульса с выхода формирователя 5, поэтому эти последние импульсы будут беспрепятственно поступать на вычитающий вход счетчика 2, уменьшая

его содержимое до тех пор; пока не будет достигнуто равенство fT = и. Элемент задержки 7 необходим для того, чтобы перенос содержимого счетчика 2 в счетчик 4 был произведен после поступления приращения.

Таким образом, устройство непрерывно следит за периодом входного сигнала, измеренное значение которого непрерывно хранится в реверсивном счетчике 2. Поскольку в схеме от-сутствуют замкнутые контуры, содержащие инерционные элементы, и наличие приращений контролируется самим входным сигналом, устойчивость устройства существенно повышается и опасность возникновения автоколебательного режима полностью устранена.

Как и во всех следящих измерителях, в этом устройстве также отмечаются периодические изменения отсчета на единицу младшего разряда между значениями п и n + 1, при

n = fT. Хотя это явленйе не ухудшает точности измерений; однако затрудняет визуальное снятие отсчета. Для устранения этого явления в устройство введен элемент запрета 8, управляемый импульсом с выхода элемента задержки 7.

По достижении состояния n = fT на выходе счетчика 4 будут появляться импульсы переполнений одновременно с импульсами переноса (на выходе элемента 7 задержки), которые воздействуя на управляющий вход элемента 8, запретят прохождения импульса приращения на суммирующий вход реверсивного счетчика. Таким образом, на вход счетчика 2 никаких импульсов приращений не приходит и счетчик 2 сохраняет неизменным свое состояние п = fT. При и Ф fT импульсы переполнений и импульсы переноса появляются разновременно, и элемент 8 запрета не работает, пропуская импульсы приращений.

725038

Составитель Л. Плетнева

Техред Ж.Кателевич Корректор Н. Стен

Редактор П. Макаревич

Заказ 821/11 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Цифровой следящий измеритель периода, содержащий реверсивный счетчик, выходы которого через блок ключей поразрядно соединены с установочными входами счетчика, генератор опорной частоты, выход которого соединен оо счетным входом счетчика,формирователь коротких импульсов, о т л и ч а"ю щийс я тем, что, с целью повышения стабильнос/ ти р надежности, в него введены элемент задержки, элемент запрета на один такт и эле- мент запрета, причем выход счетчика соединен с управляющими входами элемента запрета на один такт и элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим рходом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выхоцу элемента запрета на один такт, выход формирователя коротких импульсов соединен через элемент задержки с управляющим входом блока ключей и входом элемента запрета и непосредственно со входом элеМента запрета на один такт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ермолов Р. С. Цифровые частотомеры, Л., "Энергия", 1973.!

2. Авторское свидетельство СССР Р 305792, кл. G 01 R 17/00, 5967.