Устройство допускового контролячастоты

 

Союз Советсиик

Социалистические

Республик

О Il И С А Н И Е < 840755

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву .(22)Заявлено 05.02. 79(21) 2722261/18-21 с присоединением заявки УЙ (23 } Приоритет (5 a)M. Кл.

С, 01Р 23/ОО

G 0l Я 23/10

Рвудеретееииый кеиитет

СССР во делим изееретеиий и етерыти11

Опубликовано 23 ° 06 81, Бюллетеяь 1те 23

Дата опубликования описания 25. 06. 81 (53) УДК 621.317.. 761 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Лебедев, В. Н. Попов, Н. П. Сергееф и В. Ф".: ТаткаСов

1

1 ! 1

>

Пензенский политехнический институт

= (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике н можат быть использовано в контрольно-измерительных системах различного назначения.

Известно устройство допускового контроля частоты, содержащее счетчик импульсов контролируемой частоты, счетчик импульсов опорной частоты, Ф генератор одиночных импульсов, блок тО совпадения, два блока памяти и элемент совпадения )1) .

Недостатком такого устройства являются ограниченные функциональные sosможности автоматического измерения заранее неизвестных значений частоты исследуемого сигнала, который изменяется по какому-либо закону.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, состоящее из первого и второго счетчиков импульсов, входы которых подключены соответственно к первому и второму дешифраторам, клеммы контролируемой частоты, соединенной со счетным входом первого счетчика импульсов непосредственно, а с входом обнуления второго счетчика импульсов — через первую линию задержки, клеммы эталонной частоты, соединенной со счеттиам входом второго счетчика импульсов непосредственно, а с входЬм обнуления первого счетчика импульсов — через вторую линтно задержки, а выходы первого дешифратора подключены к единичным входам шести триггеров предела, элементов И, индикаторов и элемента ИЛИ f2).

Однако известное устройство работает при аириорной известности номинальной частоты исследуемого сигнала, согласно значению которой устанавливается время задержки линий задержки.

Кроме того, устройством невозможно автоматическое измерение, т.е. допусковый контроль заранее неизвестных значений частоты исследуемого сигна5 4

3 84075 ла, когда он является некоторой функцией времени.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два счетчика, четыре триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, два дешифратора, входы первого из них подключены к соответст-10 вующим выходам первого. счетчика, а первый вход второго дешифратора подключен к выходу первого триггера, дополнительно введены элемент ИЛИ и блок управления, первый, второй, третий выходы которого соответственно подключены к.первым входам первого,,второго и третьего элементов И, чет-; вертый выход блока управления подключен к установочному входу второго счетчика, пятый вход " к синхровходу первого счетчика, шестой вход подключен к первым установочным входам первого и второго триггеров, седьмой вход — к синхронизирующим входам третьего и четвертого триггеров, информационные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго .триггеров, причем второй установочный вход первого триггера подключен к выходу старшего разряда первого счетчика, счетный вход второго триггера подключен к выходу основного эле.мента ИЛИ, входы которого подключены к выходам первого и второго дешифраторов, а входы второго дешифратора подключены к соответствующим выходам обратного кода первого счетчика, счетный вход которого объединен со вторым входом третьего элемента И и подклю- 40 чен к выходу первого элемента И, а выходы второго и третьего элементов

И подключены к первому и второму входам дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному вхо-4 ду второго счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами первого счетчика.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства допускового контроля частоты.

Устройство содержит блок управления 1,элементы И 2 -4, счетчики 5 и 6, триггеры 7-10, дополнительный элемент ИЛИ 11, дешифраторы 12 и 13, ос- у нонной элемент ИЛИ 14,.при этом второй вход элемента И 2 соединен с входной шиной fj(t),.второй вход элемента И 3 соединен с входной шиной первый выход триггера 9 является вы" ходом "+", второй выход триггера 9— выходом "-", первый выход триггера 10 является выходом "Норма", а второй — "Предел".

Устройство .работает в двух режимах измерения отклонения частоты f (t) относительно частоты номинального значения Фопи измерения отклоненмя частоты fx (t) исследуемого сигнала относительного ранее определенного значения, т.е. измерения заранее неизвестных значений частоты.

Работа устройства в первом режиме происходит следующим образом.

Исходно счетчики 5 и 6 и триггеры 7-10 установлены в состояние "0", элементы И 2-4 закрыты, дешифратор 13 блокируется сигналом с выхода триггера 7. На первый вход элементе И 2 подается импульсная последовательность частбты. fg (t), а на первый вход элемента И 3 — опорная частота f „. По сигналам из блока 1 управления открываются элементы И 2 и 3 на время измерительного интервала Т,при этом на счетные входы счетчиков 5 и 6 начинают поступать соответствующие импульсные последовательности с частотами

f» и f> (t). К концу измерительного интервала То в счетчике 5 формируется код Й„, равный

Й1 = ТО fpp.

В момент окончания измерительного интервала содержимое счетчика 5 переписывается в дополниуельном коде в счетчик 6. Счетчик 5 переводится в нулевое состояние, а элементы И 2 и 3 закрываются.

В момент начала нового измерительного интервала элементы И 2 и 3 открываются, и импульсы с частотами f„ (t) и f> вновь поступают на входы соответствующих счетчиков.

Счетчик 6 суммирует поступающие импульсы. Код, формируемый в счетчике, описывается выражением

" . = ",ААf fX (t)dt

Так как операция суммирования в прямом коде эквивалентна операции вычитания в дополнительном коде, выражение (1) можно переписать в виде и = и, - f „ () .

1А(Х . р

Дешифратор 12, выполненный в виде многовходовой схемы И, подключен к соответствующим выходам обратного кода счетчика 6 и вьщеляет момент перехо5 6 счетчик 5 устанавливаются в нулевое состояние. Устройство подготовлено к новому циклу контроля.

Режим допускового контроля заранее неизвестных значений частоты, т.е. контроль частоты исследуемого сйгнала по предыдущему отсчету, описываемый выражением

С „(;, - f„(t„))<+ f реализуется в устройстве следующим образом.

Элемент И 3 закрывается, а элемент И 4 открывается соответствующими сигналами с блока 1 управления.

Исходно счетчик 5 и 7, а также .триггеры 7-10 установлены в нулевое состояние. На время, равное измерительному сигналу интервала, но сигналу из блока 1 управления, открывается элемент И 2. Контролируемая последовательность импульсов с частотой

f)((t), которая является некоторой функцией времени, поступает на входы счетчиков 5 и 6. В момент окончания измерительного интервала код, сформи» рованный в счетчике 5, переписывается

s дополнительном коде в счетчик 6, а в течение следующего измерительного интервала в счетчике 6 формируется код, значение которого равно приращению частоты

1 1 = Нщц, 1 11 д 1»((t ()о т (6) .С учетом того, что М, = 5 „(й )dt, перепишем выражение (6) .в виде

И М »,„- f f„(t; )dt » 5 („(с,,()dt

Знак отклонения част8ты определяется с помощью дешифраторов 12 и 13, причем при выполнении условия

)6,„ (t;„) С f„ {t; ) - д f срабатывает дешифратор 12 подключенный к выходам обратного кода счетчика 6. Если

f)((t„-+() 7 f„(t; )+Ь f — срабатывает дешифратор 13, подключенный к выходам прямого кода. счетчика 6.

5 84075 да сигналом fg(t) нижнего допуска-дЮ. Сигнал с выхода дешифратора 12 через элемент ИЛИ 14 поступает на счетный вход триггера 8 и опрокидывает его. Данное состояние триггеров 7 и 8 соответствует тому, что контролируемый сигнал fx(t) находится s пределах допуска, т.е.

f „ f»(«) "" f оп -a f (2)

В случае отсутствия сигнала на выходе дешифратора б триггер 8 своего состояния не меняет. Состояние триггеров 7 и 8 соответствует выходу контролируемого сигнала sa пределы допуска. 15

Если частота контролируемого сигнала выше опорной, т.е.

f (t} 7 1 1, . (3) устройство работает следующим образом» ю

В момент равенства кода счетчика 6 нулю на выходе старшего. разряда формируется сигнал, который поступает-на вход триггера 7, при этом сигнал блокировки дешифратора 13 снимается; Но- z5 вое состояние триггеров 7 и 8 соответствует тому, что f>q(t). находится в допуске, т.е, font fx (t) < Ъ.+ f

Момент выхода частоты f>, (t) конт- у» ролируемого сигнала за пределы верхнего допуска +gf выделяется дешифратором 13, входы которого подключены к выходам прямого кода счетчика 6.

Сигнал с выхода дешифратора через элеЗ5. мент ИЛИ 14 поступает на счетный вход триггера 8 и устанавливает его в исходное состояние, при этом состояние триггеров 7 и.8 соответствует выходу

У)((t) за пределы допуска, т.е.

, (t) у с»„ Ь (5)

К концу измерительного интервала в счетчике 6 формируется код, равный абсолютному,значению рассогласования контролируемой f»((t) и опорной fo»1 45 (частот, причем для соотношений (2) и (3) информация о рассогласовании счи.тывается в дополнительном коде, а для соотношений (4 ) и (5) — в прямом.

Знак рассогласования по сигналу из 5О блока 1 управления в момент окончания измерительного интервала переписывается из триггеров 7 и 8 в триггеры 9. и 10 соответственно.

Цикл работы устройства заканчивает%5 ся тем, что содержимое счетчика 5 переписывается в дополнительном коде в счетчик 6, триггеры 7 и 8, а также

Таким образом, к концу измерительt ного интервала в счетчике 6 формируется код, равный абсолютному значению приращения частоты исследуемого сигнала. При этом знак приращения фиксируется в триггерах 9 и 10.

Задача допускового контроля часто" ты, являющейся некоторой функцией времени, имеет большое практическое значение при контроле многих параметров технологических процессов. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять автоматическое измерение (до10

Формула изобретения

7 84075 пусковый контроль) заранее неизвест" ных значений частоты.

Кроме того, получение информации об отклонении частоты в виде кода дает возможность включать данное уст" ройство в контуры управления, что

,также выгодно отличает его от сущест. шующих устройств допускового контроля1

Устройство допускового контроля частоты,.содержащее два счетчика, четыре триггера, трн элемента И, эле- 1S мент ИЛИ, два дешифратора, входы первого иэ которых подключены к соответ" ствующим выходам первого счетчика, а первый вход второго дешифратора подключен к выходу первого триггера, 20 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введены элемент ИЛИ и блок управления,, первый, второй, третий выходы которого подключены соответственно к первым входам первого, второГо и третьего элементов И, четвертый выход блока управления подключен к установочному входу второго счетчика, пятый вход соединен с синкровкодом первого счетчика, шестой вход подклю5. 8 чен к первым установочным входам первого и второго триггеров, седьмой— вход — к синхронизирующим входам третьего и четвертого триггеров, информационные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго триггеров, причем второй ус-. тановочный вход первого триггера подключен к выходу старшего разряда первого счетчика, счетный вход второго триггера подключен к выходу основного элемента ИЛИ, входы которого подключе ны к выходам первого и второго дешифраторов, а входы второго дешнфратора подключены к соответствующим выходам обратного кода первого счетчика, счетный вход которого объединен со вто рым входом третьего элемента И и подключен к выходу первого элемента И, а выходы второго и третьего элементов И подключены к первому и второму входам дополнительного элемента ИЛИ, выход которого. подключен к счетному входу второго счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами первого счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

N 549752,,кл. 5 01K 23/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 519643, кл. G 01% 23/10, 1976.