RU2699255C2 - Дифференциальный измерительный преобразователь - Google Patents
Дифференциальный измерительный преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699255C2 RU2699255C2 RU2017144395A RU2017144395A RU2699255C2 RU 2699255 C2 RU2699255 C2 RU 2699255C2 RU 2017144395 A RU2017144395 A RU 2017144395A RU 2017144395 A RU2017144395 A RU 2017144395A RU 2699255 C2 RU2699255 C2 RU 2699255C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- output
- input
- generator
- differential
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
- G01R23/10—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into a train of pulses, which are then counted, i.e. converting the signal into a square wave
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/19—Monitoring patterns of pulse trains
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерительным преобразователям с частотной формой выходных сигналов. Техническим результатом является обеспечение проверки работоспособности частотозадающих элементов и всего измерительного преобразователя по значению выходной частоты. Устройство содержит два генератора частотных сигналов с частотозадающими элементами, формирователь сигналов разностной частоты, генератор опорной частоты, блок управления, формирователь временного интервала, элемент квантования, счетчик числа импульсов, устройство сравнения кода, блок нормирования частоты. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерительным преобразователям с частотной формой выходных сигналов.
Известен измерительный преобразователь (см. патент №2432671, опубликованный в БИ №30 27.10.2011 г.), содержащий два генератора частотных сигналов с частотозадающими элементами, выходы которых соединены со входами формирователя сигналов разностной частоты.
Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому взято в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является отсутствие отдельных систем контроля работоспособности в составе дифференциального измерительного преобразователя, позволяющих проводить диагностику частотозадающих элементов на основе пьезорезонансных датчиков.
Решаемой технической задачей является расширение функциональных возможностей дифференциального измерительного преобразователя за счет введения системы диагностики с функцией допускового контроля частоты для проверки работоспособности до его использования.
Достигаемым техническим результатом заявляемого дифференциального измерительного преобразователя является применение системы диагностики с функцией допускового контроля частоты, при помощи которой осуществляется проверка работоспособности частотозадающих элементов и всего измерительного преобразователя по значению выходной частоты.
Для достижения технического результата в дифференциальном измерительном преобразователе, содержащем два генератора частотных сигналов с частотозадающими элементами, выходы которых соединены со входами формирователя сигналов разностной частоты, новым является то, что дополнительно введены генератор опорной частоты, блок управления и последовательно соединенные формирователь временного интервала, элемент квантования, счетчик числа импульсов и устройство сравнения кода, выход которого является первым выходом устройства, группа входов которого является первой группой входов устройства сравнения кода, а вторая группа входов устройства сравнения кода соединена с группой выходов счетчика числа импульсов, при этом второй вход элемента квантования соединен с выходом генератора опорной частоты, первый вход формирователя временного интервала соединен с выходом блока управления, вход которого является пусковым входом устройства, а второй вход формирователя временного интервала соединен с выходом формирователя сигналов разностной частоты непосредственно или через блок нормирования частоты и является вторым выходом устройства.
Применение в составе дифференциального измерительного преобразователя системы диагностики, состоящей из блока нормирования частоты, блок управления, формирователя временного интервала, генератора опорной частоты, элемента квантования, счетчика числа импульсов, устройства сравнения кода позволяет определять соответствие частоты на выходе блока нормирования частоты или непосредственно с выхода формирователя сигналов разностной частоты заданному допусковому диапазону частот, свидетельствующему о работоспособности узлов дифференциального измерительного преобразователя: генераторов с частотозадающими элементами, формирователя сигналов разностной частоты, что расширяет функциональные возможности заявляемого устройства.
На фигуре 1 изображена функциональная схема дифференциального измерительного преобразователя.
Дифференциальный измерительный преобразователь содержит два генератора частотных сигналов 1 и 2 с частотозадающими элементами 3 и 4, выходы которых соединены со входами формирователя сигналов разностной частоты 5, генератор опорной частоты 6, блок управления 7 и последовательно соединенные формирователь временного интервала 8, элемент квантования 9, счетчик числа импульсов 10 и устройство сравнения кода 11, выход которого является первым выходом устройства, группа входов которого является первой группой входов устройства сравнения кода 11, а вторая группа входов устройства сравнения кода 11 соединена с группой выходов счетчика числа импульсов 10, при этом второй вход элемента квантования 9 соединен с выходом генератора опорной частоты 6, первый вход формирователя временного интервала 8 соединен с выходом блока управления 7, вход которого является пусковым входом устройства, а второй вход формирователя временного интервала 8 соединен с выходом формирователя сигналов разностной частоты 5 непосредственно или через блок нормирования частоты 12 и является вторым выходом устройства.
Устройство работает следующим образом. С выходов генераторов 1, 2 (см. фигуру 1) на входы формирователя сигналов разностной частоты 5 подаются периодические сигналы прямоугольной формы. Резонансные частоты пьезорезонансных датчиков на основе частотозадающих элементов 3, 4 и, соответственно, частоты с выходов генераторов 1, 2, зависят от значения преобразуемой (измеряемой) величины. Принцип работы формирователя сигналов разностной частоты 5 аналогичен прототипу.
Частота на выходе формирователя сигналов разностной частоты 5 определяется выражением
где х - измеряемый параметр на входе частотозадающих элементов 3, 4;
ƒ0 - начальная разность частот при х=0;
k - коэффициент преобразования измерительного преобразователя.
Частота с выхода формирователя сигналов разностной частоты 5 подается на вход блока нормирования частоты 12, при помощи которого разность частот приводится к нормированному значению
где kH - коэффициент передачи (подстройки) блока нормирования частоты.
Далее частотный сигнал с выхода блока номирования частоты 12 подается на первый вход формирователя временного интервала 8, а на второй вход которого с выхода блока управления 7 поступает стартовый сигнал, который формируется подачей сигнала на его пусковой вход '"Пуск'".
Если технологический разброс резонансных частот частотозадающих элементов 3, 4 пьезорезансных датчиков небольшой и при этом обеспечивается стабильность значения начальной разности частот ƒ0, то блок нормирования частоты 12 может не применяться и при этом частотный сигнал с выхода формирователя сигналов разностной частоты 5 подается непосредственно на первый вход формирователя временного интервала 12.
На выходе формирователя временного интервала 8 формируется прямоугольный импульс длительностью ТИ, равной периоду частоты FH(x) при x=0. Далее, сформированный временной интервал ТИ при помощи элемента квантования 9 заполняется прямоугольными импульсами, поступающими с выхода генератора опорной частоты 6. Количество импульсов во временном интервале ТИ определяется по формуле
где ТГОЧ - период сигнала с выхода генератора опорной частоты.
Таким образом, при подсчете числа импульсов по (1) происходит преобразование частоты в код и при этом происходит округление до меньшего целочисленного значения кода.
При помощи счетчика числа импульсов 10 производится подсчет числа импульсов в пачке и на его группе выходов NВЫХ устанавливается двоичный код, соответствующий числу NИ.
Двоичный код с группы выходов NВЫХ счетчика числа импульсов 10 подается на группу входов устройства сравнения кода 11, где производится сравнение с двоичным кодом, установленным на группе других входов NУСТ.
При равенстве двоичных чисел NУСТ=NИ на выходе устройства сравнения кода и соответственно, на втором выходе устройства Uвых, формируется логический сигнал высокого уровня (лог. "1").
При несоответствии (неравенстве) кодов NУСТ и NИ можно сделать вывод, что начальная частота FH(x) при x=0 находится за пределами установленного допуска и на выходе устройства сравнения кода 11 устанавливается логический сигнал низкого уровня (лог. "0"). Начальная частота FH(x) может измениться, например, при выходе из строя одного или обоих частотозадаюших элементов 3, 4 или из-за нестабильности работы генераторов 1, 2.
При NИ>NУСТ может происходить переполнение счетчика числа импульсов 10 и, при этом, на его выходе Uп формируется логический сигнал высокого уровня, который также учитывается при сравнении двоичных кодов чисел NИ, NУСТ.
Допусковый диапазон частот определяется значениями частот на входе формирователя временного интервала 8, которые в результате преобразования по (1) укладываются в одно целочисленное значение двоичного кода NИ, и при этом обеспечивается его равенство с заданным двоичным кодом NУСТ.
Граничные значения Fдоп_min, Fдоп_max допускового диапазона частот можно определить при расчете по двум соседним значениям соответствующих двоичных кодов, например (NУСТ-1) и NУСТ
где FГОЧ - частота с выхода генератора опорной частоты 6.
Из (2), (3) видно, что величина частот Fдоп_min, Fдоп_max допускового диапазона зависит от значения выбранного двоичного кода NУСТ и для каждого конкретного применения задается значением NУСТ и выбором значения частоты FГОЧ с выхода генератора опорной частоты 6.
С увеличением значения двоичного кода NУСТ, задаваемого на группе входов устройства сравнения, происходит уменьшение допускового диапазона частот .
Если в составе отказоустойчивой измерительной системы имеется несколько дублирующих дифференциальных измерительных преобразователей, то по анализу логических сигналов со второго выхода Uвых каждого из дифференциальных измерительных преобразователей можно выбрать работоспособный измерительный канал перед началом применения.
Работоспособность предлагаемого технического решения экспериментально проверена и подтверждена испытаниями действующих макетов дифференциального измерительного преобразователя.
Claims (1)
- Дифференциальный измерительный преобразователь, содержащий два генератора частотных сигналов с частотозадающими элементами, выходы которых соединены со входами формирователя сигналов разностной частоты, отличающийся тем, что дополнительно введены генератор опорной частоты, блок управления и последовательно соединенные формирователь временного интервала, элемент квантования, счетчик числа импульсов и устройство сравнения кода, выход которого является первым выходом устройства, группа входов которого является первой группой входов устройства сравнения кода, а вторая группа входов устройства сравнения кода соединена с группой выходов счетчика числа импульсов, при этом второй вход элемента квантования соединен с выходом генератора опорной частоты, первый вход формирователя временного интервала соединен с выходом блока управления, вход которого является пусковым входом устройства, а второй вход формирователя временного интервала соединен с выходом формирователя сигналов разностной частоты непосредственно или через блок нормирования частоты и является вторым выходом устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144395A RU2699255C2 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Дифференциальный измерительный преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144395A RU2699255C2 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Дифференциальный измерительный преобразователь |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017144395A RU2017144395A (ru) | 2019-06-18 |
RU2017144395A3 RU2017144395A3 (ru) | 2019-06-25 |
RU2699255C2 true RU2699255C2 (ru) | 2019-09-04 |
Family
ID=66947229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017144395A RU2699255C2 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Дифференциальный измерительный преобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2699255C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743481C1 (ru) * | 2020-08-06 | 2021-02-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство диагностики измерительного преобразователя |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU879333A1 (ru) * | 1979-11-22 | 1981-11-07 | Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского | Измерительный частотный преобразователь |
EP0101669A2 (fr) * | 1982-08-19 | 1984-02-29 | Asulab S.A. | Capteur de mesure muni d'un résonateur piézo-électrique compensé en température |
US5123035A (en) * | 1989-09-01 | 1992-06-16 | Asulab S.A. | Processing circuit for signals supplied by two transducers measuring a physical parameter in the differential mode |
RU2068216C1 (ru) * | 1993-06-29 | 1996-10-20 | Производственно-коммерческое предприятие "ИНСЕНС" | Измерительный преобразователь |
RU2280946C1 (ru) * | 2005-02-14 | 2006-07-27 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Дифференциальный измерительный преобразователь |
RU2432671C1 (ru) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Дифференциальный измерительный преобразователь |
RU2566333C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2015-10-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Дифференциальный измерительный преобразователь |
-
2017
- 2017-12-18 RU RU2017144395A patent/RU2699255C2/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU879333A1 (ru) * | 1979-11-22 | 1981-11-07 | Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского | Измерительный частотный преобразователь |
EP0101669A2 (fr) * | 1982-08-19 | 1984-02-29 | Asulab S.A. | Capteur de mesure muni d'un résonateur piézo-électrique compensé en température |
US5123035A (en) * | 1989-09-01 | 1992-06-16 | Asulab S.A. | Processing circuit for signals supplied by two transducers measuring a physical parameter in the differential mode |
RU2068216C1 (ru) * | 1993-06-29 | 1996-10-20 | Производственно-коммерческое предприятие "ИНСЕНС" | Измерительный преобразователь |
RU2280946C1 (ru) * | 2005-02-14 | 2006-07-27 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Дифференциальный измерительный преобразователь |
RU2432671C1 (ru) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Дифференциальный измерительный преобразователь |
RU2566333C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2015-10-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Дифференциальный измерительный преобразователь |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743481C1 (ru) * | 2020-08-06 | 2021-02-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство диагностики измерительного преобразователя |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017144395A3 (ru) | 2019-06-25 |
RU2017144395A (ru) | 2019-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2831270C2 (de) | Vorrichtung zum Messen der Temperatur eines Objekts | |
RU2699255C2 (ru) | Дифференциальный измерительный преобразователь | |
US2815748A (en) | Pulse rate indicator | |
CN100481147C (zh) | 具有电流信号的数字测量变送器 | |
RU2672793C1 (ru) | Дифференциальный измерительный преобразователь | |
US3102231A (en) | White noise fault detection system | |
RU2720147C1 (ru) | Способ сигнализации наличия стружки в масле и устройство для его реализации | |
RU2599415C1 (ru) | Наземная информационно-диагностическая система для осуществления безопасной эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя с электронной системой управления по прогнозу его технического состояния | |
DE2920178A1 (de) | Ultraschall-messgeraet | |
US20040130358A1 (en) | Frequency output generation | |
RU2665219C1 (ru) | Дифференциальный измерительный преобразователь | |
CN108832963A (zh) | 扩频通信系统中类随机序列的控制参数及使用这些参数的集成评测方法 | |
SU1137366A1 (ru) | Устройство дл градуировки измерительных преобразователей давлени | |
RU2697852C1 (ru) | Устройство для диагностики технического состояния механизмов | |
SU756305A1 (ru) | Низкочастотный частотомер 1 | |
SU428548A1 (ru) | Преобразователь частота-код | |
SU605322A1 (ru) | Устройство дл измерени уровн шума в паузах речи | |
SU640304A1 (ru) | Устройство дл моделировани отказов в системах | |
CN118101399A (zh) | 一种基于储备池计算的混沌通信方法 | |
RU70735U1 (ru) | Устройство для контроля канала связи | |
SU506095A1 (ru) | Реле скорости изменени частоты | |
SU1465810A1 (ru) | Способ поверки фазометров | |
SU493044A1 (ru) | Устройство дл измерени средней отдачи электроакустических преобразователей на фиксированных частотах | |
RU2352072C1 (ru) | Устройство для контроля канала связи | |
SU807339A1 (ru) | Устройство дл контрол статистическихАНАлизАТОРОВ |