Измеритель времени переходного процесса установления частоты

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческни

Республнк

<и892409

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У

=Ф (6I ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено Og 04 80 (21) 2р0661.5/18-21 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 23 12 81 Бюллетень Рй 4 7

Дата опубликования описания 25. 12.81 (51) М. Кд.

t 04 Р 10/04 (оеударстесииый комитет по делам иэабретеиий и открытий (53) УДК681.325..3(088.8) (72) Автор изобретения

К?. К. Майоров (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА

УСТАНОВЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано пля опре целения пинамических параметров различных обьектов.

Известно устройство для контроля дли5 тельности переходного процесса по часто те, содержащее накопитель, генератор опорной частоты, к которому подключены счетный вход счетчика и опии из выхопов вычитателя частот, другой вход которого то соединен с источником контролируемой частоты, датчик времени, соециненный с одним из входов логического блока, другой вхоц которого поцключен к выходу накопи15 теля, последовательно соединенные элемент задержки и триггер, подключенный к выходу счетчика, и элемент И, к выходу вычитателя частот подключены вход элемента задержки, второй вход счетчика и один из вхопов элемента И, пругой вход которого подключен к выходу триггера, а входы накопителя соеашены с выхоцами счетчика и элемента И i 1 „1

Оцнако, хотя это устройство позволяет производить допустимый контроль времени установления частоты, оно не дает возможности полностью определить динамические свойства обьекта.

Известен измеритель времени переходного процесса установления частоты, с держащий генератор опорной частоты, реверсивный счетчик, входы которого через соответствующие элементы И соединены с источником контролируемой частоты и с генератором опорной частоты, а вторые

Bx0GbI элементов И подключены K различ ным выходам триггера, вход которого соединен с выхопом счетчика, устройство сравнения, один из вхоцов которого через устройство усреднения соединен с тригге ром, в торой вхо ц устройс тва сравнения соединен с источником опорного напряжения, а к выходу устройства сравнения подключено устройство измерения времени.

Это устройство позволяет изморить время перехопного процесса постижения частотой

409 4

Измеритель сопержит реверсивный счет» чик 1, вход которого через первый элемент 2 И соединен с генератором 3 опорной частоты, а второй вход элемента 2 И подключен к первому выхопу первого триггера 4, блок 5 сравнения, опии из выходов которого через блок 6 усрецнения подключен к второму выхоцу первого триггера 4, второй вход блока 5 сравнения со 0 единен .с источником 7 опорного напряжения, а к выхоцу блока 5 сравнения поцключен блок 8 измерения времени, целитель 9 частоты, вход которого через третий элемент 10 И соединен с генератором 3 опорной частоты, а пругой вхоц этого элемента 10 И поцключен к второму выходу первого триггера 4, второй триггер 11 и послецовательно соединенные третий и четвертый триггеры 12 и

13. Вход второго триггера 11 через первый элемент 14 ИЛИ подключен к выходам делителя 9 частоты и второго эле- мента 15 И, а к выходу второго триггера

11 подключены первые входы четвертого и пятого элементов 16 и 17 И. Входы элемента 15 И подключены к шине контролируемой частоты и к первому выходу первого триггера 4, с которым соединены входы установки третьего и четвертого триггеров. Второй вход четвертого элемента 16 И подключен к второму выхопу первого триггера 4, вход которого через второй элемент 18 ИЛИ соединен с выходом четвертого и пятого элементов 16 и

17 И. Второй вход пятого элемента 17:

И соединен с выходом четвертого триггера 13, третий вход пятого элемента 17

И соединен с выходом счетчика 1. Bxoq управления реверсом счетчика 1 подключен к выхоцу третьего триггера 12, а вход третьего триггера 12 соединен с шиной контролируемой частоты.

Устройство работает слецующим образом.

В момент времени, когда триггер 4 устанавливается в состояние, при кото ром с его второго выхода подается открывающий сигнал на входы элементов 10 и

16, элементы 2 и 15 И закрываются, а триггеры 12 и 13 сигналом с выхода г

О триггера 4 íà их установочные входы, устанавливаются в нулевое состояние. С этого момента времени через открытый элемент 40 И поступают импульсы с выходагенератора 3 опорной частоты на вхоц де5 лителя 9. частоты. До снятия сигнала с установочных входов триггеров 12 и 1 3, т.е. до следующей смены состояния триг гера 4, импульсы контролируемой частоты

3 892 различных заданных значений и определить пинамические свойства обьекта F23 .

Оцнако известный измеритель времени переходного ггроцесса установления частоты имеет низкую точность, особенно когда контролируемая частота является низкой

) а скорость изменения частоты высока.

Цель изобретения - повышение точносTHэ

Поставленная цель постигается тем

1 что в измеритель времени переходного процесса установления част от ы, со дележ ащий два элемента И, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому вхоцу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход первого элемента И подкщочен к первому- выходу первого триггера, первый вход второго элемента И соединен с шиной контролируемой частоты, блок сравнения, первый .и второй вхопы которого соединены с выходами соответственно блока усреднения и источника опорного напряжения, выход блока сравнения подключен к входу бло2 ка измерения времени, введены делитель частоты, три триггера, три элемента И, два элемент т ИЛИ, причем выход генератора опорной частоты подключен к первому входу третьего элемента И второй

Э

3 вход которого соединен со вторым выходом первого триггера, входом блока усреднения и первым входом четвертого элемента И, а выход - через целитель частоты - с первым вхоцом первого элемента ИЛИ, второй вход которого пог ключен и выходу второго элемента И, а выход - к входу второго триггера, вы» ход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с ввьыгххоодпоом м ччееттввееррттоогго о ээллееммееннтта а ИИ, а вы хоц - с вхоцом первого триггера, шина к ро руемой частоты соединена с вхо- 4 дом третьего триггера, первый выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и вхопу четвертого три ггера, первый выход которого подключен к второму входу пятого элемента И, третий вход которого подключен к выхоцу реверсивного счетчика, вторые входы третьего и четвертого триггеров обьецинены .и соединены с вторыми входами первого и второго элементов И и первым 5 выходом первого триггера.

На чертеже препставлена схема измерителя

5 8924 не могут изменить состояние триггеров 12 и 13. Элемент 17 И за счет сигнала с выхода триггера 13 находится в закрытом состоянии. Счетчик 1 находится в исходном состоянии. Так как триггер 12 нахо 5 дится в нулевом состоянии, с его выхода не .подается сигнал на вход управления реверсом счетчика 1 и счетчик находится в режиме сложения. Триггер 11 находится в нулевом состоянии. При поступлении на вход целителя 9 частоты количества импульсов, равного коэффициенту деления делителя частоты, с выхода его через элемент 14 ИЛИ поступает импульс, переводящий триггер 11 в единичное 13 состояние. После поступления с выхода целителя 9 частоты второго импульса, триггер 11 снова устанавливается в нулевое состояние и сигнал с его выхода, проходя через открытый элемент 16 И и элемент 18 ИЛИ, перевоцит триггер

4 в apyt oe состояние, при котором закрываются элементы 10 и 16, открываются элементы 2 и 15 и снимается сиг нал с установочных входов триггеров 12 2S и 13, С этого момента времени на вход счетчика 1, работаюшего в режиме сложения, поступают импульсы генератора

3 опорной частоты. Первый после смены состояния триггера 4 импульс контроли- уя емой частоты переводит триггеры 11 и

12 в единичное состояние. На вход реверса счетчика 1 с выхода триггера 12 поступает сигнал и счетчик 1 с этого момента времени работает в режиме вы35 читания. Второй импульс контролируемой частоты переводит триггеры ll и 12 в . нулевое состояние, а триггер 13 в этот момент времени переходит в единичное состояние. С этого момента времени счет чик 1 работает в режиме сложения. На входы элемента 17, соединенные с триг герами 11 и 13, подаются открывающие сигналы. Однако по входу, соециненному с выходом счетчика 1, этот элемент оста» ется закрытым. Элемент 17 И открывает ся тогда, когда счетчик 1 устанавливается в исходное состояние. При открывании элемента 17 И триггер 4 снова устанавливается в состояние, при котором

SO открываются элементы 10 и 16, закрываются элементы 2 и 15, а триггеры

12 и 13 устанавливаются в нулевое состоянние. Далее процесс с изменением состояниЯ триггера 4 повторяется. Таким образом, триггер 4 формирует поочередно интервалы времени, один из которых равен удвоенному произведению периода опорноЯ частоты на коэффициент деления цели09 4 теля 9 частоты, а другой - цвум перибцам контролируемой частоты. Импульсы со второго выхода триггера 4 поступают на блок 6 усреднения, где происходит выделение среднего значения напряжения. Это напряжение сравнивается в блоке 5 сравнения с напряжением на выходе источника

7 опорного напряжения. При равенстве этих напряжений блок 5 сравнения выдает сигнал на блок 8 измерения времени. Пуск блока 8 измерения времени производится одновременно с подачей возмущения на исслецуемый обьект, а остановка блока

8 измерения времени происходит при подаче на него сигнала с выхода блока 5.

Регулировкой напряжения, подаваемого с источника 7 опорного напряжения можно настроить измеритель времени переходного процесса установления частоты на остановку блока 8 измерения времени при заданном значении контролируемоЯ частоты.

Если погрешность фиксации второго интервала времени у известного измери теля времени переходного процесса установления частоты оценивается периодом контролируемой частоты, то у данного измерителя она оценивается периоцом опорной частоты. Так как опорная частота может быть взята на несколько порядков больше контролируемой частоты, то можно ограничить второй интервал двумя периоцами контролируемой частоты.

Таким образом, предлагаемый изме- ° ритель времени переходного процесса установления частоты имеет значительно более высокую ст атическую и цинами ческую точность. Эффективность устройства по точности тем выше, чем меньwe контролируемая частота. формула изобретения

Измеритель времени перехоцного процесса установления частоты, содержащий два элемента И, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выхоц которого соешяен с первым входом. реверсивного счетчика, второй вхоц первого элемента И подключен к первому выхоцу первого триггере, первый вход второго элеэлемента И соединен с шиной контролиру емой частоты, блок сравнения, первыЯ и второй входы которого соединены с выхоцами соответственно блока усреднения и источнике опорного напряжения, выход бло ка сравнения подключен к входу блока из892409 измерения времени, о т л и ч а ю щ и йс s4 т >ем, что, с целью повышения точно ти измерений, в него введены делитель частоты, три триггера, три элемента И> два элемента ИЛИ, причем выход генерато ра опорной частоты подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходом первого триггера, входом блока усреднения и первым входом четвертого элемента И, а выход:- через делитель частоты с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход - R axoqy второго триггера, выход которого соеди» ,нен с вторым входом четвертого элемента

И и первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к первому вхсч ду второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход - с входом первого триггера, шина контролируемой частоты соединена с входом третьего триггера, первый выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и входу четвертого триггера, первый выход которого подключен к второму входу пятого элемента И, третий вход которого подключен к выходу реверсивног о счетчика, вторые входы третьего и четвертого триггеров объединены и соединены с вторыми входами первого и второго элементов И и первым выходом первого триг ðÂ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М> 619901, G 05 В 23/02, 1977 ро 2, Авторское свидетельство СССР

N505127,,Н 03 К 13/20, 1973, Составитель Л.. Плетнева

Редактор И. Юрковепкий Техред> С. Мигунова Корректор О, Ьилак

Заказ 11255/70 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4