PL91084B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposoo i urzadzenie do pomiaru stosunku czestotliwosci przebie¬ gów okresowych.

Technika pomiarowa, zwlaszcza stosowana do sterowa¬ nia procesów wykazuje tendencje poslugiwania sie miara czestotliwosci do okreslania wartosci róznych wielkosci fizycznych. W tym celu zamienia sie okreslona wielkosc fizyczna na ciag impulsów o czestotliwosci proporcjonal¬ nej do jej wartosci. Czestotliwosc ta staje sie wtedy miara tej wielkosci. Dlatego pomiar czestotliwosci ma tu szcze¬ gólne znaczenie uniwersalnego nosnika informacji, nada¬ jacego sie do przenoszenia i przeksztalcania. W typowym, najprostszym procesie sterowania, zachodzi potrzeba po¬ równania wartosci obserwowanej wielkosci fizycznej z jej wartoscia zadana. Czynnosc te wykonujesiedla nastepne¬ go dokonania odpowiedniej korekty procesu w przypadku odchylenia od zadanej normy, a reprezentowanego przez odchylenie okreslonej wielkosci fizycznej. Porównanie ta¬ kie mozna wykonac przez pomiar stosunku czestotliwosci reprezentujacych poszczególne wartosci okreslonej wiel¬ kosci fizycznej. W procesach programowanych wartosc zadana nie jest stala, lecz zmienia sie niekiedy w dosc szerokich granicach. W tej sytuacji zachodzi potrzeba mierzenia tym samym urzadzeniemstosunku czestotliwos¬ ci malych i czestotliwosci duzych przy zachowaniu takiej samej dokladnosci.

Stan techniki. Znane sposobypomiarustosunku czestot¬ liwosci polegaja na tym, ze jeden ciag impulsów, przypo¬ rzadkowany zazwyczaj czestotliwosci zadanej, przetwarza sie na okreslony przedzial czasu i nastepnie, w tym prze- dziale, zlicza sie impulsy drugiego ciagu impulsów, wtedy otrzymana liczba jest miara stosunku czestotliwosci obu tych ciagów. W przypadku jednak znacznych róznic po¬ miedzy czestotliwosciami tych ciagów, wymagania co do pojemnosci licznika zmieniaja sie, co wplywa równiez na zmiane dokladnoscicyfrowego odczytustosunku czestotli¬ wosci obu ciagów impulsów.W znanych sposobach pomia¬ ru stosunku czestotliwosci, dla wyrównania dokladnosci odczytu cyfrowego zmienia sie przedzial czasu zliczania.

Dobraniejednak odpowiedniego przedzialuczasuwymaga uprzedniej znajomosci przynajmniej rzedu wielkosci mie¬ rzonego stosunku czestotliwosci. Gdy wielkosc ta nie jest z góry znana, jak to ma miejsce w wiekszosci procesów pomiaru, wykonuje sie wtedy cykl co najmniej dwóch pomiarów, pierwszy dla okreslenia rzedu mierzonej wiel¬ kosci, majacy na celu wybranie odpowiedniegoprzedzialu czasu zliczania i drugi pomiar zmierzajacy do okreslenia ostatecznego wyniku pomiaru stosunku czestotliwosci z wymagana dokladnoscia odczytu cyfrowego. Do wyko¬ nania zatem czynnosci pomiaru stosunku czestotliwosci przebiegów okresowych, przydosc znacznie rózniacych sie czestotliwosciach i zachowania przy tym wymaganej do¬ kladnosci wyniku, wymaga sie conajmniej dwóch nastepu¬ jacych po sobie pomiarów, pochlaniajacych okreslona ilosc czasu, do czego dodajesiejeszczeczaspotrzebny doprzela¬ czenia lub dobrania odpowiedniego przedzialu czasu zli¬ czania. Praktycznie czas wydluza sie bardziej i dobieranie wlasciwego przedzialu czasu nastepuje w kilku powtarza¬ nych po sobie cyklach pomiaru, przeplatanych czynnoscia przelaczania przedzialów czasu. 91 08491 3 Sposoby opisane wyzej sa niewygodne, bo pochlaniaja zbyt wiele uwagi operatora podczas dokonywania pomia¬ ru. Przy zautomatyzowaniu tych czynnosci w dalszym ciagu konsumuja one nadmierna ilosc czasu, co jest szcze¬ gólnie niedogodne przy sterowaniu procesów, gdzie kazda zwloka pogarsza wynik sterowania i opóznia przestosowa- nie procesu do zmienionych warunków. Znane urzadzenia do stosowania tych sposobów zbudowane sa z generatora stalego przedzialu czasu i licznika z bramka na wejsciu.

Generator stalegoprzedzialu czasu wykonanyjest zazwy¬ czaj w postaci dzielnika pierwszej czestotliwosci, który dolaczony do bramki umieszczonej na wejsciu licznika impulsów drugiej czestotliwosci wyznacza stale ten sam przedzial czasu zliczania, dopóki nie nastapi przelaczenie dzielnika czestotliwosci na inny zakres przedzialu czasu.

W przypadku nieznanej drugiej czestotliwosci, dla doko¬ nania pierwszego pomiaru, ustawia sie zazwyczaj albo najmniejszy albo najwiekszydopuszczalnyprzedzial czasu i zaleznie od wyniku pierwszego pomiaru powtarza sie pomiar przy odpowiednio zwiekszonym lub zmniejszonym przedziale czasu, az do osiagniecia wymaganej dokladnos¬ ci, charakteryzujacy sie odpowiednim wypelnieniem licz¬ nika we wszystkich cyfrach odczytu. W pewnych przypad¬ kach, dla unikniecia operacji powtarzania pomiaru i prze¬ laczania przedzialu czasu, stosuje sieurzadzenie zliczajace bez zmiany przedzialu czasu zliczania, lecz o znacznie wyzszej dokladnosci, anizeli wynika to z potrzeb procesu.

Wtenczas pomiar czestotliwosci malych wykonuje siez do¬ kladnoscia zaledwie wystarczajaca, podczas £dy duze czestotliwosci mierzy sie zdokladnoscia znacznie przekra¬ czajaca potrzeby. Ta ogólna wlasciwosc dotychczas zna¬ nych liczacych sposobów i urzadzenpomiarowych stanowi znaczna przeszkode w ich pelnym wykorzystaniu dostero¬ wania procesami. Stosowanieprzelaczaniaprzedzialu cza¬ su zliczania wydluza czas ppmiaru, zas pozostawienie tego przedzialu czasu bez zmian stwarza nadmierne wymaga¬ nia co do dokladnosci urzadzenia, przy próbach osiagnie¬ cia wiekszej dynamiki zakresu pomiaru.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej opisanej wady znanych sposobów i urzadzen pomiarowych. Innym celem jest lepsze niz dotychczas przystosowanie zliczaja¬ cych urzadzen pomiarowych do uzycia ich w sterowaniu procesami o wymaganym szerokim zakresie dynamiki, jak równiez zapewnienie wyrównanej dokladnosci pomiaru w szerokim zakresie pomiaru czestotliwosci bez potrzeby powtarzania tego pomiaru dla dobrania wlasciwego zakresu.

Istota wynalazku. Istota wynalazku polega na tym, ze z ciagu impulsów drugiej czestotliwosci przebiegu okreso¬ wego generuje sie i zlicza ciag impulsów o korzystnie wykladniczo narastajacych przedzialach czasu oraz po¬ czawszy od pierwszego impulsu tej funkcji zlicza sie ciag impulsów pierwszej czestotliwosci, przebiegu okresowego, nastepnie przerywa sie zliczanie przy takim impulsie wspomnianego ciagu o korzystnie wykladniczo narastaja¬ cych przedzialach czasu, którynastepuje pozliczeniupew¬ nej ustalonej minimalnej liczby impulsów ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci, a wynik zliczenia stosuje sie jako miare stosunku obu czestotliwosci.

Sposób pomiaru stosunku przebiegów okresowych we¬ dlug wynalazku polega na tym, ze za pomoca pierwszego licznika generuje sie warunek minimalnej liczby impul¬ sów, przez zliczanie impulsów pierwszej czestotliwosci przebiegu okresowego, az do osiagniecia tej liczby, przy czym wspomniana liczba minimalna jest mniejsza od licz- 084 4 by wyrazajacej calkowita pojemnosc tego licznika. Waru¬ nek polega na tym, zelicznik,poosiagnieciu tej minimalnej liczby liczy dalej i wytwarza sygnal warunku trwajacy dalej, co najmniej az do zakonczenia procesu pomiaru.

Równoczesnie generuje sie funkcje dyskretna skladajaca sie z ciagu impulsów o narastajacych przedzialach czasu pomiedzy impulsami. Funkcje te generuje sie przez zlicza¬ nie impulsów drugiej czestotliwosci przebiegu okresowego za pomoca drugiego licznika o odpowiednich wyjsciach. io Funkcja ta jest tak dobrana, ze przyrost jej kazdego naste¬ pnego przedzialu czasu w stosunku do poprzedniego jest taki jak stosunek calkowitej pojemnosci wspomnianego licznika pierwszej czestotliwosci do jego wspomnianej liczby minimalnej. Na koncukazdegowspomnianego prze- dzialu czasu funkcji o narastajacych przedzialach czasu, generuje sie krótkotrwaly impuls punktu czasowego. Im¬ puls ten powinien trwac krócej niz najkrótszy okres czasu pomiedzy impulsami przebiegu okresowego pierwszej czestotliwosci. Kolejne impulsy punktów czasowych tej funkcji tworza razem sygnal punktów czasowych i sa zliczane w osobnym licznikupunktów czasowych.Wspom¬ niany sygnal warunku wytworzony w pierwszym liczniku i sygnal punktów czasowych uzyskany wedlug funkcji o narastajacych przedzialach czasu doprowadza sie od- dzielnie do ukladu koincydencji. Przy równoczesnym zais¬ tnieniu obu wspomnianych sygnalów, przerywa sie zlicza¬ nie licznika impulsów pierwszej czestotliwosci i licznika impulsów punktów czasowych, a uzyskane stany tych liczników, stosuje siejako miare stosunku pierwszej i dru- giej czestotliwosci, wyrazona w postaci iloczynu okreslo¬ nego przez stan licznika pierwszej czestotliwosci pomno¬ zony przez stosunek jego calkowitej pojemnoscido wyzna¬ czonej uprzednio jego liczby minimalnej podniesiony do potegi o wykladniku wyznaczonym przez koncowy stan licznika punktów czasowych. Czynniki wspomnianegoilo¬ czynu moga byc oddzielnie uzyte do sterowania dwupara- metrowego, przy ilóczynowej zaleznosci obu parametrów procesu, przy czym jeden wyraz moze wystepowac w po¬ staci liniowej,a drugi w postaci wykladniczej. Przykorzys- 40 tnie dziesietnym wyznaczeniu stosunku narastajacych przedzialów czasu, tak jak stosunku liczby calkowitej pojemnosci pierwszego licznika do jego liczbyminimalnej, wynik pomiaru daje siebezposrednio przedstawicwposta¬ ci wykladniczej, jako iloczyn liczby o stalej ilosci miejsc 45 znaczacych i potegi liczby dziesiec, gdzie wykladnik wy¬ znaczony zostal bezposrednio licznikiem punktów czaso¬ wych.

Sposób pomiaru stosunku czestotliwosci przebiegów okresowych polega na tym, ze doprowadza sie równoczes- 50 nie do oddzielnych liczników ciag impulsów przebiegu okresowego pierwszej czestotliwosci i ciagimpulsówprze¬ biegu okresowego drugiej czestotliwosci, po czym przery¬ wa sie liczenie w chwili, gdy stan licznika impulsów drugiej czestotliwosci osiagnie wartosc kolejnej potegi 55 o wykladniku calkowitym, przy podstawie tej potegiwyra¬ zonej stosunkiem liczby maksymalnej do liczby minimal¬ nej wyznaczonym dla licznika ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci, pod warunkiem, ze zostala osiagnieta licz¬ ba minimalna na liczniku ciagu impulsów pierwszej czes- 60 totliwosci, przy czym iloczyn osiagnietej liczbystanu kon¬ cowego na liczniku ciagu impulsów pierwszej czestotli¬ wosci ipotegi wedlug wykladnika otrzymanego na liczniku ' ciagu impulsów drugiej czestotliwosci stosuje sie do okre¬ slenia stosunku czestotliwosci wspomnianych przebiegów 65 okresowych. Jako stosunek liczby maksymalnej do liczby91 084 minimalnej dla licznika ciagu impulsów pierwszej czestot¬ liwosci stosuje sie korzystnieliczbedziesiec. Dla pominie¬ cia pierwszych liczb znaczacych wynikupomiaru stosunku czestotliwosci wspomnianych przebiegów okresowych, prowadzi sie zliczanie, az do osiagniecia na liczniku ciagu impulsów drugiej czestotliwosci, odpowiednio dalszej wartosci potegi o wykladniku calkowitym, nastepujacej kolejno po osiagnieciu liczbyminimalnej na licznikuciagu impulsów pierwszej czestotliwosci. Wyjscia stanów obu liczników wykorzystuje sie do sterowania czlonów wyko¬ nawczych, dla sterowania procesu powiazanego zaleznos¬ cia z mierzonym stosunkiem czestotliwosci, lub do stero-* wania czlonów wykonawczych regulacji parametrów urzadzen takich jak urzadzenia obrazowe, pomiarowe,lub takich jak filtry korektory, albo generatory przebiegów okresowych. Dlanajbardziej typowych zastosowanpomia¬ rowych przerywa sie liczenie po osiagnieciu na liczniku ciagu impulsów drugiej czestotliwosci, pierwszej wspom¬ nianej potegi o wykladniku calkowitym, nastepujacej bez¬ posrednio po osiagnieciu wspomnianej minimalnej liczby na liczniku ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci.

Urzadzeniedostosowaniasposobumalicznik-generator wstepnego warunku zliczania zwejsciem kasowania, dola¬ czony wejsciem zliczania do wejsciowej bramki wejscia pierwszej czestotliwosci impulsów, a wyjsciem stanu zli¬ czania dolaczony do grupy wejsc dyskretnych pierwszego czynnika iloczynowego zespolu wykonawczego, sluzacego do sterowania lub do ujawniania pierwszej czesci wyniku pomiaru. Nastepnie ma licznik-generator funkcji o naras¬ tajacych przedzialach czasu z wejsciem kasowania, dola¬ czony wejsciem zliczania do wejsciowej bramki wejscia drugiej czestotliwosci impulsów, a wyjsciem stanu zlicza¬ nia punktów czasowychdolaczony dogrupywejsc dyskret¬ nych drugiego czynnika wspomnianego iloczynowego ze¬ spolu wykonawczego. Nastepnie ma obwód warunkowego bramkowania z wejsciem startu i kasowania dolaczony wyjsciami do pozostalych wejsc wspomnianych bramek zliczanych ciagów pierwszej i drugiej czestotliwosci, a wej¬ sciami dolaczony do wyjscia sygnalu wstepnego warunku wspomnianego licznika-generatora wstepnego warunku i do wyjscia sygnalu punktów czasowych wspomnianego licznika-generatora funkcji o narastajacych przedzialach czasu. Licznik-generatorwstepnego warunku zliczania ma na wejsciu przedwarunkowy licznik liczby minimalnej dolaczony swym wyjsciem koncowym do wejscia powa- runkowego licznika, przy czym wyjscia stanów zliczania obu liczników wyprowadzone sa na zewnatrz, a miejsce polaczenia obu wspomnianych liczników wyprowadzone na zewnatrz stanowi wyjscie wstepnego warunkuzliczania oraz polaczone wejscia kasowania obu liczników wypro¬ wadzone na zewnatrz stanowia wspólne wejscie kasowa¬ nia. Licznik przedwarunkowy ma pojemnosc koncowa korzystnie równa ustalonej liczbie minimalnej, a licznik powarunkowy ma pojemnosc koncowa korzystnie równa stosunkowi liczby maksymalnej do liczby minimalnej. Li¬ cznik-generator funkcji o narastajacych przedzialach cza¬ su ma, poczawszy od wejscia zliczania, szereg kolejno wzgledem siebie polaczonych liczników o korzystnie jed¬ nakowej pojemnosci, których wyjscia dolaczone sa, kazde osobno do wejsc startu przerzutników, a wyjscia tych4 przerzutników dolaczone sakazdeprzezoddzielnygenera¬ tor krótkotrwalego impulsu, taki jak obwód rózniczkowa¬ nia, do poszczególnych wejsc obwodu sumowania, którego wyjscie dolaczone jest do wejscia zliczania licznika punk¬ tów czasowych wspomnianej funkcji i stanowi jednoczes- 6 nie wyjscie sygnalu wspomnianych punktów czasowych.

Wyjscia stanów zliczania licznika punktów czasowych wyprowadzone sa na zewnatrz. Wejscia kasowania liczni¬ ków o korzystnie jednakowej pojemnosci,wejscia kasowa- nia przerzutników i wejscie kasowania licznika punktów czasowych polaczone sa razem i wyprowadzone na ze¬ wnatrz jako wspólne wejscie kasowania licznika-genera¬ tora funkcji o narastajacych przedzialach czasu. Obwód warunkowego bramkowania ma wewnatrz obwód warun- kowej koincydencji skladajacy sie z bramki i przerzutnika.

Wyjscie przerzutnika dolaczone jest do jednego wejscia bramki. Drugiewejscie bramki iwejscie startu przerzutni¬ ka wyprowadzone jest na zewnatrz jako wejscie sygnalu punktów czasowych i wejscie sygnalu warunku. Wejscie kasowania tego przerzutnika wyprowadzone jest na ze¬ wnatrz jako wejscia kasowania urzadzenia. Wyjscie wspomnianej bramki dolaczonejest do wejscia kasowania 'przerzutnika startowego, którego wejscie startu wypro¬ wadzone jest na zewnatrz jako wejscie startu urzadzenia.

Wyjscie przerzutnika startowego stanowi wyjscie sygnalu ryglowania bramek wejsciowych pierwszej i drugiej czes¬ totliwosci urzadzenia. Z chwila skasowania wszystkich liczników i przerzutników urzadzenie jest gotowe do uzytku.

Po przylaczeniu pierwszej i drugiej czestotiwosci do odpowiednich wejsc urzadzenia, wysyla sie sygnal startu do wejscia startu przerzutnika startowego w obwodzie warunkowego bramkowania. Sygnal ten otwiera obie bramki wejsciowe, pierwszej i drugiej czestotliwosci. Im- pulsy czestotliwosci pierwszej zliczane sa przez przedwa¬ runkowy licznik licznika-generatora wstepnego warunku.

Równoczesnie impulsy drugiej czestotliwosci zliczane sa przez pierwszy licznik z szeregu liczników o korzystnie jednakowej pojemnosci licznika-generatora funkcji o na- rastajacych przedzialach czasu. Zaleznie od tego co bedzie pierwsze osiagniete, liczba minimalna na liczniku przed- warunkowym, czy zapelnienie sie pierwszego licznika z szeregu liczników o korzystnie jednakowej pojemnosci licznika-generatora funkcji o narastajacych przedzialach 40 czasu, moga nastapic alternatywnie dwa zdarzenia. Jezeli osiagniecie liczby minimalnej nastapi przed zapelnieniem pierwszego licznika ze wspomnianego szeregu to sygnal warunku spowoduje przerzucenie przerzutnika w obwo¬ dzie koincydencyjnym obwodu warunkowego bramkowa- 49 nia i bezposrednio po tym zdarzeniu, po calkowitym wy¬ pelnieniu sie licznika ze wspomnianego szeregu, zostanie wytworzony pierwszy sygnal punktu czasowego wspom¬ nianej funkcji, który wprowadzony nastepnie do drugiego, wejscia bramki obwodu warunkowej koincydencji spowo- 50 duje jej otwarcie i w nastepstwie skasowanie przerzutnika startowego urzadzenia, po czym nastapi zaryglowanie bra¬ mek wejsciowych co spowoduje przerwanie zliczania w obulicznikach generatorach, astanwyjsciowyliczników bedziestanowilodpowiedni, opisanywyzej wynikpomiaru 55 stosunku czestotliwosci. Jezeli, odmiennie niz powyzej, osiagniecie liczby minimalnej nastapi po zapelnieniu sie pierwszego licznika ze wspomnianego szeregu, a przed zapelnieniem sie nastepnego licznika ze wspomnianego szeregu zakonczenie zliczanianastapi przy drugimsygnale 60 punktu czasowego, poniewaz w miedzyczasie zostal przy¬ gotowany przerzutnik obwodu koincydencji warunkowej, przez wygenerowany sygnal warunku po osiagnieciu licz¬ by minimalnej na liczniku przedwarunkowym. Jak latwo mozna zauwazyc, odstep czasu pomiedzy pierwszym i dru- 65 gim impulsem punktu czasowego jest wiekszy niz odstep91 084 7 pomiedzy poczatkiem zliczania i pierwszym impulsem punktu czasowego. Stosunek tych dwóch odstepów czasu jest taki jak liczba wyrazajaca pojemnosc drugiego liczni¬ ka ze wspomnianego szeregu. Jezeli przy tym pojemnosc licznika powarunkowego w liczniku generatorze warunku bedzie co najmniej tak duza jak tego drugiego licznika, wtedy pozostalosc impulsów pierwszej czestotliwosci, po¬ miedzy chwila osiagniecia liczby minimalnej i koncem zliczania, napewno zmiesci sie w tym liczniku. Co wiecej, wynik zliczania w liczniku-generatorze warunku bedzie zawsze wyrazony przez tyle liczb znaczacych ile jest pozy¬ cji cyfrowych tego licznika.

Na krancach zakresu pomiaru, gdy czestotliwosc pierw¬ sza bedzieza duza, wystapiprzepelnienielicznika-genera- tora wstepnego warunku. Aby zapobiec blednym wyni¬ kom, w tym przypadku mozna dodacdolicznika powarun¬ kowego wiecej ogniw zliczania i odczytu, albo tezumiescic na jego wyjsciu sygnal przepelnienia, który bedzie ostrze*- gal o zagubieniu pierwszych cyfr znaczacych, albo o tym, ze przekroczono dopuszczalny zakres pomiarowy. Gdy czestotliwosc pierwsza bedzieza mala, abywypelnicwszy¬ stkie pozycje cyfrowe licznika-generatora warunku, moz¬ na umiescic na koncu wspomnianego szeregu liczników okorzystnie jednakowychpojemnosciach licznika-genera¬ tora funkcji o narastajacych przedzialach czasuodpowied¬ ni wskaznik, który bedzie ostrzegal o tym, ze wielkosc mierzona osiagnela zakres przyktórym nastepujejuzobni¬ zenie dokladnosci pomiaru, przez zmniejszenie ilosci miejsc wyniku cyfrowego. Niekiedy wielkosc mierzona zmienia sie w niewielkich granicach, co objawia sie nie¬ zmiennoscia pierwszych cyfr znaczacych. W tym przypad¬ ku mozna je niejako zgubic uzyskujac w zamian taka sama ilosc dalszych cyfr znaczacych. Dokonuje sie to przez swiadome dopuszczenie do przesterowania licznika powa¬ runkowego.

Opisany sposób i urzadzeniewykazuje nastepujace zale¬ ty w porównaniu z dotychczas znanymi sposobami pomia¬ ru czestotliwosci i stosunku czestotliwosci. W zasadniczej strefie pomiaru dokladnosc odczytu wynikujestwprzybli¬ zeniu jednakowa. Czas pomiaru jest tylko tak dlugi, jak to jest potrzebne do ustalenia wyniku, to znaczy, przy czes¬ totliwoscipierwszej malej pomiar trwa dluzej, ale tylkotak dlugo, jak to jest potrzebne do zliczenia odpowiedniej liczby impulsów. W miare wzrostu czestotliwosci czas pomiaru szybko maleje przy zachowaniu w przyblizeniu takiej samej dokladnosci pomiaru. Przy zmianach drugiej czestotliwosci zmiana czasu pomiaru jest odpowiednio odwrotna. Proces tennastepujebez potrzebyjakiejkolwiek regulacji, czy tez przelaczania przedzialów czasu. Jak latwo mozna zauwazyc, przy tej kolejnosci zliczania i wy¬ stepowania warunku, pomiar juz dokonany, a wystepujacy w niewlasciwym, bo za krótkim przedziale czasu jest automatycznie zaliczony do wyniku nastepujacego po nim pomiaru, tak ze nie ma zadnej straty czasu na powtarzanie pomiaru, podczas dobierania sie najodpowiedniejszego przedzialu czasu. I tak, pomiarstosunkowo niskiej czestot¬ liwosci, który powinien byc dokonywany przydoscdlugim przedziale czasu, dokonuje sie poczatkowo w najkrótszym czasie, a jezeli to nie wystarcza do zapewnienia odpowied¬ niej ilosci cyfr znaczacych, przedzial czasu stopniowo wydluza sie, az licznik przedwarunkowy osiagnie liczbe minimalna i „powie dosc" przez wygenerowanie sygnalu spelnienia warunku minimum, wtedy przy najblizszej okazji powstania sygnalupunktu czasowego,któryjest tak dobrany, aby nie przekroczono pojemnosci licznika powa- 8 runkowego nastapi koniec liczenia, przy calkowitej zgod¬ nosci proporcjiwymaganej dookreslenia wyniku,a zapew¬ nionej przez korzystnie jednakowapojemnosc liczników ze wspomnianego szereguliczników licznika-generatora fun- kcji o narastajacych przedzialach czasu. Opisany sposób i urzadzenie zapewniaja calkowicie automatyczny pomiar w szerokim zakresie dynamiki, przy wyrównanej doklad¬ nosci wyniku w calym zakresie i przy maksymalnej osz¬ czednosci czasu pomiaru, wlasciwego dla techniki zlicza¬ lo nia, bez potrzeby jakiejkolwiek ingerencji czlowieka lub innego automatu w czasie dobierania wlasciwego zajcresu.

Opisane rozwiazanie zmniejsza w znacznym stopniu kosz¬ ty eksploatacji i koszty budowy zliczajacych urzadzen do pomiaru czestotliwosci i stosunku czestotliwosci, zapew- niajac przy tym wieksza prostote urzadzenia, wieksza niezawodnosc, mniejszy ciezar i mniejsze zuzycie energii zasilajacej, co czyni jeszczególnie dogodnymi domasowe¬ go uzycia w dziedzinie automatyzacji procesów, jako ele¬ mentu pomiarowo-wykonawczego czlonów automatyki.

Opis przykladu wykonania wynalazku. Przedmiot wy¬ nalazku jest blizej objasniony na przykladzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy urzadzenia do pomiaru stosunku czes¬ totliwosci, fig. 2a-schemat blokowy licznika-generatora wstepnego warunku zliczania 1, fig. 2b-schemat blokowy licznika generatora wstepnego warunku zliczania z wyj¬ sciem sygnalu przepelnienia, fig. 3-schemat blokowy licz^ nika-generatora funkcji o narastajacych przedzialachcza¬ su 2, fig. 4-schemat blokowy obwodu warunkowego bram- kowania 3, fig. 5-schemat ideowy iloczynowego zespolu wykonawczego w postaci dolnoprzepustowego filtru, lub obwodu calkowania o nastawianych parametrach R i C, fig. 6-schemat ideowy iloczynowegozespoluwykonawcze¬ go w postaci górnoprzepustowego filtru, lub obwodu róz- niczkowania o nastawnych parametrach R i C, fig. 7-sche- mat ideowy iloczynowego zespoluwykonawczego w posta¬ ci szeregowego korektora o nastawianych parametrach R i C, fig. 8-schemat ideowy iloczynowego zespolu wyko¬ nawczego w postaci równoleglego korektora o nastawnych 40 parametrach R i C, fig. 9-schemat ideowy iloczynowego zespolu wykonawczego w postaci szeregowego obwodu rezonansowego o nastawianych parametrach L i C, fig. -schemat ideowy iloczynowego zespolu wykonawczego w postaci równoleglego obwodu rezonansowego o nasta- 45 wianyeh parametrach L i C, fig. 11-schemat ideowy iloczy¬ nowego zespoluwykonawczego w postaciautotransforma- torowo regulowanego obwodu rezonansowego L i C, fig. 12-schemat ideowy iloczynowego zespolu wykonawczego w postaci mostka rezystancji o nastawianych parametrach 50 mnoznika i wzorca rezystancji, fig. 13-schemat ideowy iloczynowego zespolu wykonawczego w postaci filtru RC typu Wien'a o regulowanych parametrach, fig. 14a-sche- mat blokowy iloczynowego zespolu wykonawczego w po¬ staci wskaznika cyfrowego o zmiennym punkcie dziesiet- 55 nym i fig 14b - o zmiennym wykladniku i mnozniku jednostek pomiaru czestotliwosci.

Urzadzenie dopomiarustosunku czestotliwosci przebie¬ gów okresowych (fig. 1) zawiera licznik-generatorwarun¬ ku 1 o wejsciuzliczania 13 dolaczonym dowyjscia bramki 4 60 i wejsciu kasowania 15 sterowanym zewnetrznie, oraz wyjsciu sygnalu warunku 14 dolaczonym do wejscia 22 obwodu warunkowegobramkowania 3 iwyjsciach sygnalu stanu zliczania 10 i 11 dolaczonychdo odpowiednichwejsc 7 i 8 iloczynowego zespolu wykonawczego 6, licznik-gene- 65 rator funkcji 2 o wejsciu zliczania 16 dolaczonym do91 084 9 wyjscia bramki 5 i wejsciu kasowania 18 sterowanym zewnetrznie, oraz wyjsciu sygnalu punktów czasowych 17 dolaczonym do wejscia 21 obwodu warunkowego bramko¬ wania 3 i wyjsciach sygnalu stanów zliczania 12 dolaczo¬ nych do wejsc 9 iloczynowego zespolu wykonawczego 6.

Urzadzenie zawiera bramke wejsciowa pierwszej czestot¬ liwosci 4, której jedno wejscie dolaczone jestdowejsciaWe 1 ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci, a drugie wej¬ scie 19 dolaczone jest do wyjscia 23 obwodu warunkowego bramkowania 3, oraz zawiera bramke wejsciowa 5 drugiej czestotliwosci, której jedno wejscie dolaczone jestdo wej¬ scia We 2 ciagu impulsów drugiej czestotliwosci, a drugie wejscie 20 dolaczone jest do wyjscia 24 obwodu warunko¬ wego bramkowania 3 i zawiera obwód warunkowego bramkowania 3 o wejsciach sygnalupunktu czasowego21, sygnalu warunku 22, sygnalu Start i sygnalu kasowania Kas 2 iowyjsciach 23 i 24 ryglowaniabramekwejsciowych 4 i 5 odpowiednio. Wejscie kasowania 15 licznika-genera- tora warunku 1 iwejsciekasowania 18 licznika-generatora funkcji 2 polaczone sa razem i wyprowadzonejako wspól¬ ne wejscie kasowania Kas 1.

Przed rozpoczeciem pomiaru kasuje sie licznik-genera- tory warunku 1 i funkcji 2 oraz obwód warunkowego bramkowania 3 przez doprowadzenie odpowiednich sy¬ gnalów do wejsc kasowania Kas 1 i Kas 2. Po dokonaniu tej czynnosci urzadzenie jest gotowe do wykonania czynnosci pomiarowych. Pomiar rozpoczyna sie przez doprowadze¬ nie odpowiedniego sygnalu do wejscia Start obwodu wa¬ runkowego bramkowania 3. Z chwila otrzymania sygnalu na wejsciu Start, obwód warunkowego bramkowania 3 podaje z wyjsc 23 i24 sygnal, któryodryglowuje wejsciowe bramki 4 i 5. Zakladasie, zedo wejsciaWe 1 doprowadzono uprzednio ciag impulsów czestotliwosci pierwszej, a do wejscia We 2 ciag impulsów czestotliwosci drugiej. Nazwy czestotliwosc pierwsza i czestotliwosc druga zastosowano jedynie dla odróznienia ich w dalszym procesie pomiaru.

Po odryglowaniu bramekwejsciowych 4 i 5 ciagimpulsów pierwszej czestotliwoscijestzliczanyw liczniku-generato- rze warunku 1, a ciag impulsów drugiej czestotliwosci jest zamieniany na ciag impulsów o wykladniczo narastaja¬ cych przedzialach czasu pomiedzy kolejnymi impulsami tego ciagu i nastepnie zliczany w liczniku-generatorze funkcji 2. Z chwila, gdy iloscimpulsówzliczanych w liczni¬ ku-generatorze warunku 1 osiagnie ustalona liczbe mini¬ malna, mniejsza od calkowitej pojemnosci licznika w tym generatorze, wówczas wytwarza sie sygnal warunku na wyjsciu 14, po czym sygnal ten doprowadzony do wejscia 22 obwodu warunkowego bramkowania 3 przygotowuje obwódwarunkowego bramkowania 3 do przyjecia sygnalu na wejscie 21. W tym samym czasie trwa nadal generacja ciagu wykladniczego w generatorze funkcji 2, a kolejne impulsy tego ciagu pojawiaja sie na wyjsciu 17 i dalej przechodza do wejscia 21 obwodu warunkowego bramko¬ wania 3. Z chwilaprzygotowania tego obwodu doprzyjecia jednego z impulsów ciagu wykladniczego, nastepuje za¬ dzialanie tego obwodu w chwili pojawienia sie pierwszego takiego impulsu, co objawia sieprzez odblokowaniewyjsc 23 i 24, które wtedy wytwarzaja ponownie sygnaly ryglo¬ wania bramek 4 i 5, co powoduje przerwanie doplywu impulsów pierwszej i drugiej czestotliwosci do wejsc zli¬ czania 13 i 20 liczników generatorów 1 i 2. Stan licznika- generatora warunku 1 i stan licznika-generatora funkcji 2 zostaje uzyty do okreslenia stosunku porównywanych czestotliwosci. Wynik okresla sie nastepujaco: liczbe zli¬ czona w liczniku-generatorze warunku l mnozy sie przez potege o ujemnym wykladniku, otrzymanym przez zlicze¬ nie impulsów ciaguwykladniczego w liczniku-generatorze funkcji 2. Podstawa potegi zostala uprzednio okreslona przez wybranie podstawy ciagu wykladniczego generatora funkcji 2. Stosunek maksymalnej pojemnosci licznika-ge¬ neratora warunku 1 do jego minimalnej pojemnosci okre¬ slajacej warunek sygnalu z wyjscia 14 przyjmuje sie taki, jakpodstawa potegi ciaguwykladniczego licznika-genera¬ tora funkcji 2. W przypadku wybrania podstawy potegi korzystnie równej dziesiec, otrzymuje sie latwosc wyraze¬ nia wynikuw systemie liczb dziesietnych. W tym przypad¬ ku, jezeli czestotliwosc pierwsza wynosi 358 Hz, a czestot¬ liwosc druga 1 MHz to impulsyciagu wykladniczegozosta¬ na wygenerowane w nastepujacych przedzialach czasu po 19 starcie: 10 mikrosekund, 100 mikrosekund, 1 milisekunda, milisekund, 100 milisekund, 1 sekunda, 10 sekund itd. i jezeliliczbaminimalnawynosi 100 to pojemnosccalkowi¬ ta licznika-generatora warunku powinna byc 1000. Wtedy do zliczenia liczby 100 na liczniku-generatorze warunku potrzeba czasu okolo 280 milisekund. Po zakonczeniu tego czasu pojawi sie na wyjsciu 14 sygnal warunku, a kolejny sygnal ciagu wykladniczego nastapi po czasie 1 sekunda, po czym nastapi przerwanie zliczania. W tym czasie licz- nik-generator warunku doliczy do liczby 358. Liczba im- pulsów ciagu wykladniczego zliczonych w liczniku genera¬ torze funkcji 2 wynosi 6, a stosunek obu czestotliwosci wyniesie 358x106, co musi byc jeszcze pomnozone przez stala liczbe wyznaczona przez maksymalna pojemnosc licznika-generatora warunku 1, która wynosi 1000. Tak wiec ostateczny wynik bedzie wynosil 358xlO"*xlOJ co równa sie 385x 10"3. Przy czestotliwosci pierwszej wyzszej, czas liczenia pozostanie odpowiednio krótszy, zmieni sie odpowiednio wykladnik, ale wyraz cyfrowy na liczniku- generatorze warunku 1 pozostanie trzycyfrowy o wszyst- kich cyfrach znaczacych.

W przypadku wybrania podstawy potegi równej 2, przy tej samej minimalnej liczbierównej 100, calkowita pojem¬ nosc licznika- generatora warunku 1 wyniesie 200. Wtedy licznik-generator funkcji 2 bedzie wytwarzal ciag impul- 40 sów o punktach czasowych 2; 4; 8; 16; 32; 64; 128; 256; 512 mikrosekund, nastepnie 1,024; 2,048; 4,096; 8,192; 16,384; 32,768; 65,536; 131,072; 262,144; 524,288; milisekund itd.

Osiagniecie liczby 100 na liczniku-generatorze warunku 1 nastapi pomiedzy czasem 262,144 milisekund, a czasem 45 524,288 milisekund. W zwiazku z tym koniec liczenia nastapi po czasie okolo 524 milisekundy. Wtedy wynik zliczenia na liczniku-generatorzewarunkuwyniesie okolo 147, a na liczniku-generatorze funkcji 2 wyniesie 19. Wy¬ nik ten mozna bedzie zapisac jako 147xl0ax21x2*19 co 50 równa sie 147x2;,BxlO\ Jezeli licznik licznika-generatora funkcji 2 bedzie liczyl równiez impuls pierwszy, zwiazany z chwila startu urza¬ dzenia, to wynik zliczenia wyniesie 18, w tym przypadku, a wynik pomiaru I,47x21,xl0* bezposrednio. Nalezy zau- 55 wazyc, ze wszelkie wyniki pomiaru stosunku czestotliwos¬ ci wostatnim przypadku, beda charakteryzowaly siewyni¬ kiem trzycyfrowym w systemie dziesietnym, przy czym pierwsza cyfra jeststala i zawsze równa jednosci. Rozdziel¬ czosc systemu zawiera sie w granicach 10 * do 2x 10'*, czyli 60 zejestpraktycznie stala. Wynik moze byc wtedywyrazony liczba stalarównajednosci i liczba dwucyfrowa w systemie dziesietnym, jako pierwszym czynnikiem iloczynu, naste¬ pnie odpowiednia potega liczby dwa, jakodrugim czynni¬ kiem iloczynu. Istnieje wiele odpowiedników procesów 65 fizycznych, których regulacja staje sie latwiejsza przy91 084 li zastosowaniu tego sposobu pomiaru. Jednym zprzykladów moze tu byc regulacja obwodu zlozonego z rezystancji i pojemnosci. Uklad praktyczny zawiera pewne szczatko¬ we pojemnosci i rezystancje. Teszczatkowewartoscimoga byc wyrazone liczba stala równa jeden, nastepnie do tego dodaje sie parametr zmienny taki, jak rezystancja od 0 do 99 omów, nastepnie zmienia sie pojemnosc przez podwaja¬ nie tak, jak od 1 pF do 2" pF. W ten sposób otrzymuje sie mozliwosc ciaglej regulacji stalej czasowej ukladu w bar¬ dzo szerokim zakresie, przyzachowaniu praktyczniestalej rozdzielczosci, przez prawie niezalezna regulacjedwu pa¬ rametrów ukladu pozostajacych w zwiazku iloczynowym.

Licznik-generator warunku moze równiez pracowac w systemie dwójkowym.

Opisany sposób pomiaru stosunku czestotliwosci, za¬ pewnia najkrótszy mozliwy czas pomiaru w szerokim za¬ kresie dynamiki wartosci, przy jednoczesnym zachowaniu praktycznie jednakowej rozdzielczosci wyniku pomiaru i nadaje sie do bezposredniego uzyciaw ukladach regulacji automatycznej procesów fizycznych.

Licznik-generator warunku 1 (fig. 1, 2a i 2b) sklada sie z przedwarunkowego licznika 26 o pojemnosci wyrazonej wybrana liczba minimalna oraz przylaczonego do jego wyjscia powarunkowego licznika 27 opojemnosciwyrazo¬ nej podstawa wspomnianej potegi. Wejscie zliczania przedwarunkowego licznika 26 wyprowadzone jest na ze¬ wnatrz jako wejscie zliczania 13 licznika-generatora wa¬ runku 1. Wejscia kasowania obu liczników sa polaczone i równiez wyprowadzone na zewnatrz jako wejscie kaso¬ wania 15 licznika generatora warunku 1. Wyjscia stanu liczników przedwarunkowego 26 i powarunkowego 27 sa wyprowadzonenazewnatrz jako grupawyjscstanuzlicze¬ nia 10 i 11 licznika-generatora warunku 1. Koncowe wyj¬ scie przedwarunkowego licznika 26 jest wyprowadzone na zewnatrz i stanowi wyjscie sygnalu warunku 14 licznika generatora warunku 1. Wyjscie koncowe 25 powarunko¬ wego licznika 27 moze byc równiez wyprowadzone na zewnatrz i spelniac role wyjscia sygnalu wskaznika prze¬ pelnienia licznika-generatora warunku 1. W przypadku wybrania podstawy potegi równej dwa, powarunkowy licznik 27 praktycznie zanika i moze skladac sie tylko z jednego ogniwa liczacego, wskazujacego prawidlowosc dzialania, lub z dwu ogniw zliczania, z których jedno wskazuje osiagniecie warunku, a drugie stan ewentualne¬ go przepelnienia.

Przed rozpoczeciem pomiaru liczniki 26 i 27 kasuje sie przez doprowadzenie odpowiedniego sygnalu do wejscia . Z chwila pojawienia sie na wejsciu zliczania 13 ciagu impulsów, impulsy tego ciagu sa zliczane najpierw liczni¬ kiem 26, a potem obu licznikami 26 i 27. Po wypelnieniu licznika 26, na wyjsciu 14 pojawia sie sygnal warunku.

Przy prawidlowo dobranych parametrach pozostalych ukladów, koniec zliczania powinien nastapic po osiagnie¬ ciu liczby minimalnej, a przed osiagnieciem najwiekszej pojemnosci licznika-generatora warunku 1.

Licznik-generator funkcji 2 (fig. 1 i 3) sklada siez szere¬ gu liczników 28,29,30 i 31 o jednakowych pojemnosciach, równych przyjetej podstawie wspomnianej potegi, pola¬ czonych kolejno wyjsciem poprzedniego do wejscia naste¬ pujacego po nim. Wejscia kasowania tych liczników sa polaczone razem jako wspólne wejscie kasowania 44. Wej¬ scie 42 pierwszgo licznika 28 z tego szeregu, jest wypro¬ wadzone na zewnatrz i stanowi wejscie zliczania 16liczni¬ ka-generatora funkcji 2. Wyjscie kazdego z liczników wspomnianego szeregu dolaczone jest, kazdeoddzielniedo 12 wejscia startu przerzutników jednokierunkowych 32, 33, 34 lub 35. Wejscia kasowania tych przerzutnikówpolaczo¬ ne sa razem jako wspólne wejscie kasowania 45. Wyjscia wspomnianych przerzutników 32,33,34 i 35 dolaczonesa do poszczególnych wejsc logicznego obwodu sumowania 40, kazde oddzielnie za posrednictwem odpowiedniego obwodu rózniczkowania 36,37,38 lub 39. Wyjscie logicz¬ nego obwodu sumowania 40 jest rozgalezione na wypro¬ wadzenie zewnetrzne jako wyjscie 17 sygnalu punktów czasowych i wejscie zliczania 43 licznika punktów czaso¬ wych 41. Wejscia kasowania44,45 i46 liczników zszeregu przerzutnika i licznika punktów czasowych sa polaczone razem i wyprowadzone na zewnatrz jako wejscie kasowa¬ nia 18 licznika-generatora funkcji 2.

Przed rozpoczeciem pomiaru doprowadza sie do wejscia 18 odpowiedni sygnal kasowania. W chwili pojawienia sie na wejsciu 16 ciagu impulsów wspomnianej drugiej czes¬ totliwosci, ciag ten jest zliczany pierwszym licznikiem 28, po czym za pomoca przerzutnika 32 obwodu rózniczkowa- nia 36 i logicznego obwodu sumowania 40 na wyjsciu 17 pojawia sie impuls wykladniczego ciagu. Po tej chwili zliczanie odbywa sie dalej z udzialem liczników 28 i 29, a po ich calkowitym wypelnieniu pojawia sie na wyjsciu licznika 29 nastepny impuls ciagu wykladniczego,którypo przejsciu przez przerzutnik 33 i obwód rózniczkowania 37 i logiczny obwód sumowania 40 przedostaje siena wyjscie 17. Proces ten trwa analogicznie dalej tak, ze po kazdym impulsie ciagu wykladniczego wlacza sie do zliczania na¬ stepny licznik z szeregu, az do czasu przerwania doplywu impulsów na wejscie pierwszego licznika 28, lub wyczer¬ pania sie szeregu liczników. Dla zabezpieczenia przed bledami pomiaru wynikajacymi z wyczerpania sie szeregu liczników 28, 29, 30 i 31, korzystne jest wyprowadzenie z koncowegowyjsciaostatniegolicznika 31 odpowiedniego sygnalu ostrzegawczego lub ryglujacego dalsze zliczenia.

Licznik punktów czasowych 41 oblicza ilosc impulsów ciagu wykladniczego. Wyjscia stanów tego licznika 41 sa wyprowadzone na zewnatrz jako wyjscia stanów 12 liczni¬ ka generatora funkcji o narastajacych przedzialach czasu 40 2. Funkcje zliczania punktów czasowych moga takzespel¬ niac przerzutniki 32,33,34 i 35, a sygnaly zliczenia mozna czerpac z ich wyjsc.

Obwód warunkowego bramkowania 3 (fig. 4) sklada sie z obwodu warunkowej koincydencji 54 i startowego prze- 45 rzutnika 47. Obwód warunkowej koincydencji 54 zawiera bramke 49 i przerzutnik jednokierunkowy 48. Jedno wej¬ scie bramki 49 dolaczone jest do wyjscia przerzutnika 48, a drugie wejscie wyprowadzone jest na zewnatrz jako wejscie kasowania 52 urzadzenia Kas Z. Wyjsciebramki 49 50 doprowadzone jest do wejscia kasowania 51 startowego % przerzutnika 47. Wejscie startu 53 startowego przerzutni¬ ka 47 wyprowadzone jest na zewnatrz jako wejscie startu START urzadzenia, a jego wyjscie jest rozgalezione i wy¬ prowadzone na zewnatrz jako wyjscia 23 i 24 ryglowania 55 bramek wejsciowych urzadzenia. Przed uzyciem obwodu warunkowego bramkowania 3 doprowadza sie do wejscia Kas 2odpowiedni sygnalkasowania. Startowyprzerzutnik 47 badz jest juz skasowany w procesie poprzedniego po¬ miaru, badz tez kasuje sie przez doprowadzenie na wejscie 60 21 sygnalów zaklócajacych powstajacych na skutek kaso¬ wania licznika-generatora funkcji. W celu dokonania po¬ miaru doprowadza sie do wejscia START odpowiedni sygnal logiczny. Przerzutnik 47 dokonuje przerzutu i po¬ zostaje w tej pozycji wytwarzajac równoczesnie sygnal 65 odryglowania bramek na wyjsciach 23 i 24. Do wejscia 2191 084 13 doplywaja kolejno sygnaly impulsów ciagu wykladnicze¬ go. Sygnaly te nie powoduja zadzialania pozostalych ele¬ mentów obwodu dopóki nie zjawi sie impuls sygnalu wa¬ runku na wejsciu 22. Z chwila pojawienia sie sygnalu warunku na wejsciu 22, pierwszy nastepujacy po nim sygnal ciagu wykladniczego doprowadzony do wejscia 21 spowoduje otwarcie bramki 49, przeslanie dalej impulsu do wejscia kasowania 51 startowego przerzutnika 47. Z ta chwila na wyjsciach 23 i 24 przerzutnika 47 pojawi sie sygnal ryglowania bramek, który w konsekwencji dopro¬ wadzi do zatrzymania procesu zliczania impulsów.

Figury 5 do 14 przedstawiaja alternatywnieróznezasto¬ sowania wyników pomiarustosunku czestotliwosci. Stany wyjsciowe licznika-generatora warunku 1 doprowadzone do grupy wejsc dyskretnych 7 i 8 iloczynowego zespolu wykonawczego 6 oddzialywuja na przelacznikiKI, K2,..., Kn zgodnie ze stanem licznika generatora warunku 1 i zmieniaja prawie liniowo parametry obwodówprzedsta¬ wionych na poszczególnych figurach. Stany wyjsciowe licznika-generatora funkcji 2 doprowadzone do grupy wejsc dyskretnych 9 iloczynowego zespolu wykonawczego 6 oddzialywuja na przelaczniki SI, S2, ..., Sn zgodnie ze stanem licznika-generatora funkcji 2 i zmieniaja wyklad¬ niczo parametry obwodów przedstawionych na poszcze¬ gólnych figurach. Na fig. 14a i 14b iloczynowy zespól wykonawczy zastapiono wskaznikiem cyfrowym 55 i 56.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 5) przedstawia uklad filtru dolnoprzepustowego RC o nastawnej czestotli¬ wosci granicznej, lub równowazny uklad calkujacy o na¬ stawnej stalej czasu RC. Sygnal wejsciowydoprowadzasie pomiedzy wejsciem We i masa. Sygnal wyjsciowy odbiera sie pomiedzy wyjsciem Wy i masa. Przelaczniki sterowal¬ ne, takiejak kontaktronyKI, K2,..., Knsa dostosowanedo sterowania z grupy wejsc dyskretnych 7, 8 pierwszego czynnika iloczynowego. Przelacznikisterowalne takie, iak kontaktrony SI, S2,..., Sn sa dolaczone obwodami stero¬ wania do grupy wejsc dyskretnych 9 drugiego czynnika iloczynowego. Rezystancje Rl, R2, ..., Rn o wartosciach dobranych stosownie do wywazenia kodu wyjsciowego licznika-generatora warunku 1, wlaczone sa pomiedzy wejscie We i wyjscie Wy iloczynowego zespolu wykonaw¬ czego w polaczeniu szeregowym z przelacznikami KI, K2, ..., Kn. Pojemnosci Cl, C2,..., Cn o wartosciach dobranych stosownie do wywazenia kodu wyjsciowego licznika gene¬ ratora funkcji 2, wlaczone sa pomiedzy wyjscie Wy i mase w polaczeniu szeregowym z przelacznikami SI, S2,..., Sn.

Wartosc nastawianej stalej czasu RC, stanowi iloczyn re¬ zystancji dolaczonej odpowiednimi przelacznikami KI, K2,..., Kn i pojemnosci dolaczonej odpowiednimiprzelacz¬ nikami SI, S2,..., Sn.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 6) przedstawia ukladfiltru górnoprzepustowegoRC o nastawnej czestotli¬ wosci granicznej, lub równowazny uklad rózniczkujacy o nastawnej stalej czasu RC. Sygnal wejsciowy doprowa¬ dza sie pomiedzy wejsciem We i masa. Sygnal wyjsciowy odbiera sie pomiedzy wyjsciem Wy i masa. Przelaczniki KI, K2,...,Kn sadolaczoneobwodami sterowania dogrupy wejsc dyskretnych 7, 8, a przelaczniki SI, S2, ..., Sn do grupy wejsc dyskretnych 9.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 7) przedstawia szeregowy korektor o nastawnych parametrach RC. Ele¬ menty korektora Rl, R2, Rn sa odpowiednio przelaczane przelacznikami KI, K2, Kn sterowanymi z wejsc 7 i 8, a elementy korektora Cl, C2, Cn sa przelaczaneodpowied¬ nio przelacznikami SI, S2, Sn sterowanymi z wejsc 9. 14 o Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 8) przedstawia równolegly korektor o nastawnych parametrach RC. Ele¬ menty Rl, R2, Rn sa odpowiednio przelaczane przelaczni¬ kami KI, K2, Kn sterowanymi z wejsc 7 i 8, a elementyCl, C2, Cn sa odpowiednio przelaczaneprzelacznikami SI,S2, Sn sterowanymi z wejsc 9.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 9) przedstawia szeregowy obwód rezonansowy o nastawnych parame¬ trach LC. ElementyCl, C2, Cn sa odpowiednioprzelaczane przelacznikami KI, K2, Kn sterowanymi z wejsc 7 i 8, a elementy LI, L2, Ln sa odpowiednio sterowane za po¬ srednictwem przelaczników SI, S2, Sn z wejsc 9.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 10) przedstawia równolegly obwód rezonansowy o nastawnych parame- trach LC. Elementy Cl, C2, Cn sa odpowiednio sterowane, za posrednictwem przelaczników KI, K2, Kn z wejsc 7 i 8, a elementy LI, L2, Ln sa odpowiednio sterowane, za posrednictwem przelaczników SI, S2, Sn z wejsc 9.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 11) przedstawia autotransformatorowo nastawiany obwód LC. Elementy Cl, C2, Cn sa odpowiednio sterowane, za posrednictwem przelaczników KI, K2, Kn z wejsc 7 i 8, a elementy Ln, L2, LI sa odpowiednio sterowane, za posrednictwem przelacz¬ ników SI, S2, Sn z wejsc 9.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 12) przedstawia mostek rezystancji o nastawnych parametrach mnoznika i wzorca rezystancji. Elementy stanowiace pary Rl, R2, Rn sa sterowane, za posrednictwem przelaczników SI, S2, Sn zwejsc 7 i 8, a takie same elementy Rl,R2, Rnumieszczone w obwodzie wzorca rezystancji stanowiacegojedna zgale¬ zi mostka sa sterowane, za posrednictwem przelaczników KI, K2, Kn z wejsc 9.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 13) przedstawia filtr typu Wien'a o nastawnych parametrach RC. Pary elementów Rl, R2, Rn sa sterowane, za posrednictwem przelaczników KI, K2, Kn, a paryelementów Cl, C2, Cn sa sterowane, za posrednictwem przelaczników SI, S2, Sn pobudzanych odpowiednio z wejsc 7, 8, 9.

Iloczynowy zespól wykonawczy 6 (fig. 14a i 14b) przed- 40 stawia wskaznik cyfrowy wyniku pomiaru stosunku czes¬ totliwosci, gdzie na fig. 14aelektronicznewskaznikicyfro¬ we 55 sa pobudzane z wejsc 7 i 8 do wskazywania wartosci liniowej, a elektroniczne wskazniki 56 sa pobudzane z wejsc 9 do wskazywania wykladnika potegi o wybranej 45 podstawie. Odmiana na fig. 14b ma elektroniczne wskazni¬ ki cyfrowe 55 do wskazywania wartosci liniowej, ewentu¬ alnie z ruchomym przecinkiem pobudzane z wejsc 7 i 8, a wskaznik elektroniczny56wskazuje wybranawielokrot¬ nosc jednostki mierzonej, na przyklad czestotliwosci i jest 50 sterowany z wejsc 9. ? x/ fttf \Zfi_ l- i "TT +¦ . i" "y +TL Z^ _zr t—•- i--H I i L- l l I »«, _^ «.

*T — 1 s>. -=l—l-^f ^ I I i£l I I 17 M. * ? ? fig. 13 * ? 491084 w 56 fig. Ub 5L/ \

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 55 1. Sposób pomiaru stosunku czestotliwosci przebiegów okresowych, znamienny tym, ze z ciagu impulsów drugiej czestotliwosci przebiegu okresowego generuje sie i zlicza ciag impulsów o korzystnie wykladniczo narastajacych przedzialach czasu oraz poczawszy od pierwszegoimpulsu 60 tej funkcji zlicza sie ciagimpulsówpierwszej czestotliwos¬ ci przebiegu okresowego, nastepnieprzerywa siezliczanie przy takim impulsie wspomnianego ciagu o korzystnie wykladniczo narastajacych przedzialach czasu, który na¬ stepuje po zliczeniu pewnej ustalonej minimalnej liczby 65 impulsów ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci, a wy-91 084 5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, zedla pominiecia pierwszych liczbyznaczacych wyniku pomiaru stosunku czestotliwosci przebiegów okresowych, prowa¬ dzi sie zliczanie, az doosiagniecia naliczniku ciagu drugiej czestotliwosci, odpowiednio dalszej wartosci potegi o wy¬ kladniku calkowitym, nastepujacej kolejno po osiagnieciu liczby minimalnej na liczniku ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci. 6. Urzadzenie dopomiarustosunku czestotliwosciprze¬ biegów okresowych, znamiennetym, zerna licznik-genera- tor wstepnego warunku zliczania (1) zwejsciem kasowania (15) dolaczony wejsciem zliczania (13) do wejsciowej bramki (4) wejscia (Wel) pierwszej czestotliwosci impul¬ sów, a wyjsciem stanu zliczania (10 i 11) do grupy wejsc dyskretnych (7 i 8) pierwszego czynnika, iloczynowego zespolu wykonawczego (6), licznik-generator funkcji o na¬ rastajacych przedzialach czasu <2) z wejsciem kasowania (18) dolaczony wejsciem zliczania (16) do wejsciowej bramki (5) wejscia (We2) drugiej czestotliwosciimpulsów, a wyjsciem stanuzliczania (12)dogrupy wejsc dyskretnych (9) drugiego czynnika, iloczynowego zespoluwykonawcze¬ go (6), obwód warunkowego bramkowania (3) z wejsciem startu (START) i kasowania (Kas2) dolaczony wyjsciami (23 i 24) do pozostalych wejsc wspomnianych bramek (4 i 5), a wejsciami (21 i 22) do wyjscia sygnalu wstepnego warunku (14) wspomnianego licznika-generatora wstep¬ nego warunku zliczania (1) i wyjscia sygnalu punktów czasowych (17) wspomnianego licznika-generatorafunkcji o narastajacych przedzialach czasu (2). 16 nik zliczenia stosuje sie jako miare stosunku obu czestotli¬ wosci.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dopro¬ wadza sie równoczesnie, do oddzielnych liczników (1 i 2), ciag impulsów przebiegu okresowego pierwszej czestotli- 3 wosci (We 1) i ciag impulsów przebiegu okresowegodrugiej czestotliwosci (We 2), po czym przerywa sie liczenie w chwili, gdy stan licznika (2) impulsów drugiej czestotli¬ wosci osiagnie wartosc kolejnej potegi o wykladniku cal¬ kowitym, przy podstawie tej potegi wyrazonej stosunkiem 10 liczby maksymalnej do liczby minimalnej, wyznaczonym dla licznika (1) ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci pod warunkiem, ze zostala osiagnieta liczba minimalna na liczniku (1) ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci, przy czym iloczyn osiagnietej liczbyna liczniku ciaguimpulsów 15 pierwszej czestotliwosci i potegi wedlug wykladnika otrzymanego na liczniku ciagu impulsów drugiej czestotli¬ wosci stosuje sie do okreslenia stosunku czestotliwosci wspomnianych przebiegów okresowych.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze 20 jako stosunek liczby maksymalnej do liczby minimalnej dla licznika impulsów pierwszej czestotliwosci stosuje sie korzystnie liczbe dziesiec.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze przerywa sie liczenie po osiagnieciu na liczniku (2) ciagu 25 impulsów drugiej czestotliwosci, pierwszej wspomnianej potegi o wykladniku calkowitym, nastepujacej bezposred¬ nio po osiagnieciu wspomnianej liczby minimalnej na liczniku ciagu impulsów pierwszej czestotliwosci. figi91 084 10 ..--•¦'Vii' iL---"'Tff1 —'" l it t 4 * 26^ \ 13 j_X XX f(g.2a _ Ti) H ^TTi) 27_ 14 14_ —»- fi92b Mt' 43 16 U ^ ff /# I ^_ ^5 41 -ii 35 50 Ul 30 A29_ 7[ JL 33 37 7 17 32 3£ ~r #m91 084 fig.4 UL^ Ne >*/ K- -r—ih I I I I 4 K K *A * 5' iin i -*-1 * l * * A * 7fl_^^- //£. tflfr 4^ I ftfr. !—*fc £„ ' I Sn -OOdff^ I i 4 l i 4 4 Z^ &* ine i ^ "1—"i" I I i H 1- i—J 1- I I * -* I I W -^k4 -fiHh -W—i ^7" w> J L {tg. 10 flr M +* -CZZ3-1 HZZ>- ^ Sa, ,CV> I t I l/ 4 4 l flQ. 891084 km, I 5i, i i i ! ' ' 1 ' ! i i t»d i I <- -T— %l-{\-\ 111 ±y k k