Устройство для измерения разности частот

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заавлено 270Я80 (2 ) 2981712/18-21 (ЗЦ М.кп.

G G 7/14 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет 190275

Государственный комитет

СССР во делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 150283, Бюллетень № б (33) УДК 621.317 (088. 8 ) Дата опубликования описания 150203 (72) Авторы изобретения

Щ.Б.Соколовский и A.Ã.ÁóñûÐèíà (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ.

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в системах управления электроприводов, в частности в регуляторах скоростей..

Известно устройство цля получе-. ния разностной частоты следования импульсов, содержащее синхронизатор, схемы антисовпадений, расширитель импульсов и блок задержки(1).

Устройство не обеспечивает получение аналогового сигнала, пропорционального разностной частоте.

Известно устройство для определения разности частот двух последовательностей импульсов, содержащее триг.гер, логические схемы И и И-HE(2 ).

Устройство не дает на своем выходе аналогового сигнала, пропорционального разности частот с учетом знака, что ограничивает область применения устройства.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый и второй триггеры и элемент И, введены последовательно соединенные интегрирующий усилитель с ключом сброса, узел коррекции, последовательно соединенные формирователь импульсов и элемент задержки, два ключа перемены знака, последовательно соединенные ключ передачи информации и фиксатор, элемент НЕ, резисторы, причем вход интегрирующего усилителя через резистор и цепочку резисторинвертор подключены к первым контактам ключей перемены знака соответственно, а через ограничивающие резисторы к выходу первого триггера, вторые контакты ключей перемены знака соединены с общей шиной, а выходы управления .соединены с выходами второго триггера, второй выход второго триггера соединен со входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла коррекции, выход элемента И соединен с входом управления ключом передачи информации, .вход которого соединен с выходом. интегратора, управляющий вход ключа сброса которого соединен с входом элемента задержки.

Причем узел коррекции состоит из последовательно соединенных выпрямителя, нуль-органа и элемента HB.

997046

На фиг.1 изображена принципиаль- ная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит триггеры 1 и 2, инвертор 3, резисторы 4-8, ключи перемены знака 9 и 10, ключ сброса 11, ключ передачи информации 12, формирователь 13 импульсов, интегрирующий усилитель 14 с конденсатором 15, узел коррекции 16, включающий выпрямитель 17, нуль-орган 18, элемент

19 НЕ, а также элемент 20 И, элемент задержки 21, фиксатор 22.

Устройство работает следующим образом.

На один из входов триггера 1 и на триггер .2 со счетным входом подается входная частота (фиг.2а), на другой вход триггера 1 подается другая входная частота (фиг.2б) . На выходе триггера 1 появляется равнополярный сигнал (фиг.2в). На выходах триггера 2 со счетным входом появляются сигналы (фиг.2r, 2д) . Четные импульсы из первой частотной последовательности по выходу триггера 2 подают сигнал на замыкание ключа 9 и сигнал с триггера 1 поступает через инвертор 3 на прямой вход усилителя 14. Нечетные импульсы из второй частотной последовательности с выхода триггера 2 подают сигнал на замы- ЗО кание. ключа 10 и сигнал с выхода триггера 1 подается также на прямой вход усилителя 14. Одновременно с этим каждый нечетный импульс на выходе триггера 2 своим передним фронтом фор-5 мирует на выходе. формирователя 13 короткий импульс. Резисторы 4 и 5 в устройстве ограничивают ток с вы; хода триггера 1 при закороченных ключах 9" или 10. 40

В результате поочередного их замыкания на входе усилителя 14 появляется сигнал (фиг.2е), т.е. сигнал, поступающий на прямой вход интегратора интегрируется в одном случае со знаком, соответствующим входному сигналу, а в другом случае (через инвертор 3) — с противоположным знаком.

HHTPpBBJI BpeMeHH, 3G KOTOpbIA IIpOH3 водится каждый замер результата (-результирующего интервала), равен периоду между двумя ближайшими импульсами с выхода формирователя 13.

Сигнал с интегратора (фиг.2ж) подается на выпрямитель 17 (в узел кор- 55 рекции 16 — ликвидации всплеска производной) и к первому полюсу ключа 12.

Знак результирующего интеграла (см.фиг.2з) зависит от соотношения входных частот. Сигнал с выхода вы- 50 прямителя подается на вход нуль-органа 18, порог срабатывания которого определяется напряжением смещения „„ . В нормальном режиме работы в момеiп прихода импульсов с формиро-F,5 вателя 13 напряжение с выхода выпрямителя U + E,íóëü-орган не срабатывает, на его выходе будет "0" сигнал, который элементом НЕ 19 преобразуется в "1", т.е. на оба входа элемента

И 20 в этот момент поданы "1" и "1" сигнал с его выхода дает команду на замыкание ключа 12 и фиксацию уровня сигнала на интеграторе в этот момент с помощью фиксатора 22.

Однако в зоне фазового сдвига Ч, равного нулю или кратного 27Г возможен кратковременный всплеск производной (см.фиг.2ж,э), В этом случае с момента прихода импульсов формиРов атели 13 > v Ябп, нУль-оРган срабатывает, на еГo выходе появляется "1 ", тогда на выходе логического элемента НЕ 19 будет "0" сигнал, который поступает на вход логического элемента И 20. На другой вход этоro же элемента 20 поступает сигнал с формирователя. 13.

Только наличие двух "1" сигналов на входах логического элемента 20 дает на его выходе "1".сигнал, который подает команду на кратковременное эамыкание ключа 12 передачи информации.

Замеряный интегратором 1 сигнал передается на фиксатор 22.

Сигнал с выхода формирователя 13 через линию задержки 21 (на время ) подает команду на ключ сброса 11, который кратковременно замыкается и интегрирующий конденсатор 15 разряжается до нуля.

Запаздывание на время С необходимо для того, чтобы при замыкании ключа передачи информации фиксатор

22 точно зафиксировал и запомнил переданный с интегратора сигнал фиг.2з

Процесс преобразования входного сигнала изображен на фиг.2е, выходной сигнал интегратора — на фиг.2ж, а всего устройства — на фиг .2и.

Введение новых узлов и элементов: интегратора с ключом сброса, ключей перемены знака, узла коррекции, фиксатора, линии задержки — отличают предлагаемое устройство от прототипа, обеспечивая на своем выходе получение аналогового сигнала, пропорционального разностной частоте с учетом знака разности при коэффициенте пульсаций близком к нулю (для АХ=

=СОпМ), и может быть включено в замкнутую частотно-фаэовую CAP беэ дополнительных, промежуточных узлов (которые необходимы при использовании прототипа). формула изобретения

1. Устройство для измерения разности частот, содержащее первый и второй триггеры и элемент И, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

997046

Расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные интегрирующий усилитель е ключом сброса, узел коррекции, йоследовательно соединенные формирователь импульсов и элемент задержки, два ключа передачи знака, последовательно соединенные ключ передачи информации и фиксатор, элемент НЕ, резисторы, причем вход интегрирующего усилителя через резистор и цепочку резистор-инвертор подключен к первым контактам ключей перемены знака соответственно, а через ограничивающие резисторы — к выходу первого триггера, вторые контакты ключей 15 перемены знака соединены с общей шиной, а входы управлейия соединены с выходами второго триггера, второй вйход второго триггера соединен с входом формирователя импульсов, вы- щ ход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла коррекции, выход элемента И соединен с входом управления ключом передачи информации, вход которого соединен с выходом интегратора, управляющий вход ключа сброса которого соединен с выходом элемента задержки.

2. Устройство по п ° 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что узел коррекции состоит иэ последовательно соединенных выпрямителя нуль-органа и элемента НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 213977, кл. G Об G 7/14, 1.964.

2. Авторское свидетельство СССР

9 337777779999, кл. G 06 G 7/14, 1971. 997046

Составитель В. Новоселов

Техред К.Мыцьо Корректор A,Ãðèöåíêo

Редактор A.Äoëèíè÷

Заказ 935/67

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственногокомитета СССР по делам изобретений и открытий

123035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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