Устройство контроля периодов импульсной последовательности

 

Сокзз Советскин

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)746174 чд Д 1( д (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 24.04.78 (2! ) 2608474/18-28

G 01 В 7/14.""

G 04 F 10/04

G 01 8 23/00 с присоединением заявки ¹

Государстввнный комитет

СССР до делам изобретений и открытий (2;5 ) Приоритет г

Опубликовано 07 07 80. Бкзллетень № 25

Дата опубликования описания 07 07.815 (53) УДК 531.717 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю, Н. Биенко, Л. И. Павлов, К. М. Шестаков, В. Н. Ильин и В, С. Садов

Институт электроники АН Белорусской ССР (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЕРИОДОВ ИМПУЛЬСНОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

1 г

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при автоматизированном анализе качества квазиопериодических структур электронных приборов, штриховых мер, прецизионных микрометрических винтов и т.д.

Известно электронное устройство, состоящее из пересчетных декад с предварительной установкой, переключателей предварительной установки и схемы совпадения, позволяющее автоматичес10 ки измерять частоты н периоды электрических колебаний, отношения частот (11.

Однако это устройство не позволяет осуществлять непрерывный автоматический контроль каждого интервала между импульсами, так как, конец каждого предыдущего периода является началом каждого последующего, а его величи- на может иметь значения, большие„меньшие и равные заданному эталонному значению.

Известно также электронное устройство для эо непрерывного измерения периода следования импульсов, содержащее счетчик, генератор эталонной частоты, две схемы совпадения, ждущий мультивибратор, триггер и регистр сдвига (2).

Это устройство позволяет производить вычисления периода квазнпериодической структуры, но вычислять погрешности периода или шага квазипериодической структуры с его помощью невозможио.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство контроля периодов импульсной последовательности, содержащее коммутатор, генератор счетных импульсов, выход которого соединен со счетным выходом коммутатора, и два счетных блока; каждый из которых состоит нз последовательно соединенных переключателя предварительной устаковки, счетчика по установочному входу и схе-! мы совпадения, счетчик каждого счетного блока соединен счетным входом с соответствующим выходом коммутатора, выход схемы сов адения первого счетного блока соединен с управляющим входом коммутатора, а генератор подключен к счетному входу коммутатора (Э).

Однако это устройство не позволяет вычислить погрешности, величина которых превышает половину эталонного периода, а также опреде50

3 746174 лять превышение погрешности периода над заданным допуском.

Целью изобретения является контроль периодов квазипериодических и функциональных последовательностей погрешность перйода которых превышает половику эталонного.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено схемой запрета, первый вход которой соединен с выходом схемы совпадения первого счетного блока, другой вход — с так1О товым входом коммутатора, выход — с входами управления переключателей предварительной установки, а выход счетчика первого счетного блока соединен с ннформацйонньтм входом переключателя предварительной установки второго счетного блока.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит два счетных блока 1 и 2, коммутатор 3 и схему 4 запрета. Счетные г блоки состоят из переключателей 5 и 6 предварительной установки, счетчиков 7 и 8 и схем

9 и 10 совпадения. Выход счетчика 7 соединен с информационным входом переключателя 6 предварительной установки Первый вход схемы 25

4 запрета соединен с выходом схемы 9 совпадения, второй — с тактовым входом коммутатора 3, а выход — с управляющими входами ,- -переключателей 5 и 6 предварительной установки. Генератор 11 счетных импульсов подключен к счетному входу коммутатора 3.

Устройство контроля периодов импульсов осуществляет как вычисление значений погрешностей периодов, так и вычисление значения каждого периода последовательности импульсов. З5

В режиме вычисления значений погрешностей периодов устройство работает следующим образом.

Перед началом работы осуществляется предварительное обнуление счетчиков и установка 4О всех схем в исходное состояние. Исходное состояние схем следующее: на переключателе 5

I набрано число, соответствующее значенито эталонного периода; в счетчик 7 записано это же число, но нгобратном коде; переключатель 6 4 установлен в положение приема обратного кода со счетчика 7; счетчик 8 обнулен; на схеме 10 совпадения задан порог срабатывания, соответствующий значению кода максимального допуска на период последовательности; входы счетчиков 7 н 8 отключены коммутатором 3 от генератора 11; схема 4 стоит в режиме зап рета прохождения импульса с тактового входа т коммутатора.

По командному импульсу (КИ) коммутатор 3 либо подключает вход счетчика 7 к выходу генератора 11, либо просто подтверждает подключенное состояние. При этом происходит заполнение счетнтка 7, Через схему 4 запрета пер4. вый командный импульс не проходит, он только подготавливает ее для прохождения последующих КИ.

Счетчик 7 считает импульсы, постуттающие с генератора 11, до тех пор, пока не придет второй КИ, либо не произойдет его полное заполнение и не сработает схема 9 совпадения.

Если пришел второй КИ, то on, пройдя схему 4 запрета, воздействует на переключатели

5 и 6. По его переднему фронту срабатывает схема переписи переключателя 6, и остаток кода из счетчика 7 перепишется в счетчик 8. Этот остаток кода есть отрицательная погрешность периода. Значение погрешности в течение всего последующего периода КИ может быть выведено на регистрирующие приборы. Если значение кода погрешности превысит заданный допуск, то сработает схема 10 совпадения и выдаст соответствующую команду.

По заданному фронту импульса сработает схема переписи переключателя 5, и выставленное на нем значение эталонного периода перепишется обратным кодом в счетчик 7, т.е. в счетчике 7 восстановится обратный код эталонного периода..

Все вышеперечисленные переключения осуществляются за время, меньшее, чем период масштабных импульсов генератора 11, что необходимо для осуществления непрерывности процесса измерения и вычисления.

Таким образом, каждый командный импульс, приходящий во время счета импульсов генератора 11 счетчиком 7, будет повторять вышеописанный цикл переключений, и в счетчике 8 беэ предварительного обнуления будет храниться значение отрицательной погрешности шагов контролируемой структуры, так как запись идет параллельным кодом с одновременным стиранием предыдущей информации.

При заполнении счетчика 7 сработает схема совпадения 9, что соответствует случаю, когда действительный период больш; эталонного, импульс со схемой 9, воздействуя на коммутатор 3, произведет переключение генератора 11 от счетчика 7 к счетчику 8, а также, пройдя схему запрета 4, перепишет передним фронтом код счетчика 7 через переключатель 6 в счетчик 8.

Таким образом, прежде чем счетчик 8 начнут поступать импульсы генератора П, йроизойдет его обнуление.за счет обратного кода мак- симального числа счетчика 7, а в счетчике 7 по заднему фронту импульса произойдет восстановление кода эталонного шага. Этот же импульс переключает схему 4 в режим запрета КИ.

В счетчик 8 импульсы генератора I7 будут поступать до тех пор, пока не придет командный импульс на тактовый вход коммутатора, при этом произойдет подключение выхода гене746174

30 работа ll к счетчику 7, и цикл повторится, и в счетчике 8 останется код положительной погрецпюсти шага. Этот КИ через схему 4 не проходит, а только подготавливает ее для прохождения последующих КИ.

Если КИ и импульс со схемы 9 совпадения приходят одновременно, что соответствует нулевой погрешности, действие этих импульсов на коммутатор взаимно исключается, и генератор П остается подключенным к счетчику 7, на выходе схемы 4 появляется один импульс, / которьй, воздействуя на переключатель 6 передним фронтом, разрешит перепись обратного кода из счетчика 7 в счетчик 9, а задним фронтом разрешит восстановление в счетчик начального кода. Тем самым в счетчике 8 запишется нулевая погрешность, Схема 4 запрета остается в режиме разрешения прохождения последующих KH.

В режиме вычисления значения каждого пе- 20 риода последовательности устройство работает следующим образом.

В этом режиме перед обнумнием счетчиков и установкой схем в начальное положение переключатель 6 устанавливается в положении пропуска прямого кода со счетчика 7, а на переключатель 5 устанавливается код максимального числа.

С приходом КИ коммутатор подключает выход генератора II к входу счетчика 7. Импульсы генератора TT заполняют счетчик 7 до тех пор, пока не придет второй КИ, являющийся концом предыдущего и началом последу- 35 ющего периода. Как уже описывалось выше, генератор TT при этом остается подключенным к входу счетчика 7, а второй КИ, пройдя схему 4 запрета, разрешит перепись прямого кода счетчика 7 в счетчик 8, тем самым в счетчике 8 запишется величина текущего периода, 6 а в счетчике 7 после восстановления нулевого кода снова начнут суммироваться импульсы генератора П, и с приходом очередного КИ полученный код снова перепишется в счетчик 8, т.е, цикл повторяется с приходом каждого нового КИ.

Формут1а изобретения

Устройство контроля периодов импульсной последовательности, содержащее коммутатор, генератор счетных: импульсов, выход которого соединен со счетным входом коммутатора и два счетных блока, каждый из которых состоит из последовательно .соединенных переключателя предварительной установки, счетчика по установочному входу и схемы совпадения; счетчик каждого счетного блока соединен счетным входом с соответствующим выходом коммутатора, выход схемы совпадения первого счетного блока соединен с управляющим входом коммутатора, о т л и ч л ю щ е е с я тем, что, с целью контроля периодов квазипериодических и функциональных последовательностей, оно снабжено схемой запрета, первый вход которой соединен с выходом схемы совпадения первого счетного блока, второй вход — с тактовым входом коммутатора, выход — с входами управления переключателей предварительной установки, а выход счетчика первого счетного блока соединен с информационным входом переключателя предварительной установки рого счетного блока.

:- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Техническое описание частотомера-периодомера с предварительным выбором Ч3-20.

2. Авторское свидетельство СССР N 488158, кл. G 01 R23/00,,1973.

3. Авторское свидетельство СССР N4444049, кл. G 01 В 7/14, 1973 (прототип). 4б174

Составитель А. Куликов

Редактор Ж, Рожкова Техред Ж.Кастелевич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3925/27 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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