SU1007192A1

SU1007192A1 - Device for matching coarse and precise readouts

Info

Publication number: SU1007192A1
Application number: SU813274106A
Authority: SU
Inventors: Виктор Геннадьевич Бердышев; Владимир Петрович Землянский; Ленина Павловна Ксенофонтова; Феликс Зиновьевич Эмдин
Original assignee: Предприятие П/Я В-2954
Priority date: 1981-04-10
Filing date: 1981-04-10
Publication date: 1983-03-23

Abstract

УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ ГРУБОГО И ТОЧНОГО ОТСЧЕТОВ, состо щее из двух промежуточных преобразователей фаза-число импульсов, форгмировател импульса Сброс, счетчика точного отсчета, входы которого соединены с выходами одного из промежуточных преобразователей фаза-число импульсов и формировател импульса Сброс, счетчика грубого отсчета , поправочного счетчика входы которого соединены с выходами второго промежуточного преобразователе фазачисло импульсов и формировател ИмIпульсов Сброс, а один из его выходов соединен с одним из входов счетчика грубого, отсчета, второй вход которогосоединен с выходом формировател импульса Сброс, Двух формирователей иктульсов, триггера, ; злемента И, выход одного формировател импульсов соединен с одним из входов элемента и; выход другого формировател импульсов через триггер соединен с другим входом элемента И, выход которого соединен с одним из входов поправочного счетчика, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени .при крайних значени х отсчетов в допустимой дл данного уст|ройства ионе рассогласовани между отсчета- § ми, в него введены блок равнозначности и дополнительный счетчик, причем входы блока- равнозначности соединены с выходом счетчика точности отсчета и одним из выходов поправочного счетчика, а выход блока равнозначности соединен с одним из вхо|дов триггера, вход дополнительного счетчика соединен с выходом хпемента И, а его выход соединен с входом формировател импульса Сброс.DEVICE OF AGREEMENT OF COARSE AND ACCURATE COUNTING, consisting of two intermediate transducers phase-number of pulses, pulse forger, Reset, count counter, inputs of which are connected to the outputs of one of the intermediate phase-pulses transducer and pulse former Reset, coarse count, corrector of the phase counter, number of pulses, and pulse former Reset, coarse count, corrector of the phase counter, the number of pulses, and pulse former Reset, a rough count counter, corrector corrector, number of pulses, and a pulse former Reset, a rough count counter, corrector corrector, the number of pulses, and a pulse shaper, a reset counter, a rough counter, a corrector of a phase counter, the number of pulses, and a pulse shaper, a reset counter, a rough count counter, a corrector of the phase-number of pulses, and a pulse shaper, a reset counter, a rough count counter, a corrector of the phase-number of pulses, and a pulse shaper, a reset counter, a rough counter, a corrector, and a rough count counter. the inputs of which are connected to the outputs of the second intermediate converter, the phase of the pulses and the ImPulses reset generator, and one of its outputs is connected to one of coarse counting counter inputs, the second input of which is connected to the output of the pulse shaper Reset, Two icktus formers, a trigger,; element And, the output of one pulse generator connected to one of the inputs of the element and; the output of the other pulse generator via a trigger is connected to another input of the element I, the output of which is connected to one of the inputs of the correction counter, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy. at the extreme values of the counts, in the mismatch ion between the samples - §, the block of equivalence and an additional counter are entered into it, with the inputs of the block of equivalence connected to the output of the counter of the reference accuracy and one of the outputs of the correction counter, and the output of the block is equivalent to STP is connected with one of WMOs | trigger rows, additional counter input connected to the output AND hpementa and its output connected to the input of the reset pulse.

Description

Устройство относитс к области аналого-дискретного преобразовани , в частности к циклическим преобразовател м последовательного счета, и может быть использовано в промежуточных преобразовател х фаза - число импульсов. The device relates to the field of analog-to-discrete conversion, in particular to cyclic converters of sequential counting, and can be used in intermediate converters phase - the number of pulses.

Известно устройство согласовани шкал грубого и точного отсчетов, содержащее два преобразовател фазачиспо импульсов, формирователь импульса сброс, соединенные своими выходами с входами счетчиков по грубому и точному отсчетам llj . A device for matching the coarse and precise readout scales is known, which contains two phase-to-impulse transducers, a reset pulse shaper connected by its outputs to the counter inputs of the coarse and fine readings llj.

Недостатком данного устройства вл етс малое значение зоны допустимого рассогласовани между грубым и точным отсчетами, не превышающее 0,25 значени полного поворота вала точного отсчета.The disadvantage of this device is the small value of the zone of permissible misalignment between the coarse and exact readings, not exceeding 0.25 of the value of the full rotation of the exact reading shaft.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство согласовани грубого и точного отсчетов преобразовател фаза - дес тичный код, состо щее из двух промежуточных преобразователей фаза - число импульсов формировател импульса Сброс, соединенных своими выходами с входами счетчиков импульсов по грубому и точному отсчетам поправочного счетчика, двух формирователей импульсов, элемента И и триггера, причем поправочный счетчик своим первым входом соединение выходом второго промежуточного преобразовател фаза - число импульсов, а выходом - с одним и5 входов счетчика грубого отсчета, который своими вторым-ВХОДОМ соединен с выходом формировател импульса Сброс, соединенного также с вторым входом поправочного счетчика и с третьим входом счетчика точного отсчета, соединенного по второму входу с выходом одного из дополнительных формирователей импульсов, а по входу с первым входом триггера, второй вхо которого соединен с вторым дополнительным формирователем импульсов, а выход - с первым входом элемента И второй вход которого соединен с выходом первого дополнительного формировател импульсов, а выход соединен с первым входом поправочного счетчика . .The closest to the invention according to the technical essence is a device for coarse and accurate readings of a phase converter - a decimal code consisting of two intermediate converters - a phase - the number of pulses of a pulse driver Reset connected by their outputs to the inputs of pulse counters by coarse and accurate readings of a correction counter , two pulse formers, the element And and the trigger, and the correction counter with its first input connection output of the second intermediate converter phase - h The number of pulses and the output are from one and five inputs of a coarse counter, which by its second INPUT is connected to the output of the pulse shaper Reset, also connected to the second input of the correction counter and to the third input of a counter of the exact reference connected to the second input of one of the additional pulse formers, and the input with the first input of the trigger, the second input of which is connected to the second additional pulse shaper, and the output with the first input of the element And the second input of which is connected to the output of the first additional pulse generator, and the output is connected to the first input of the correction counter. .

Недостатком известного устройства вл етс низка точность при значени х допустимого дл данного устройства рассогласован1и между отсчетами .A disadvantage of the known device is the low accuracy at the values allowed for this device mismatch between readings.

В известном устройстве, формирование импульса, поступающего на вход триггера, и закрывающего элемент И, осуществл етс в момент переполнени счетчика точного отсчета. Это приводит к тому, этом устройстве нельз формировать сигнал останова In the known device, the formation of a pulse arriving at the input of the trigger, and closing the AND element, is carried out at the moment of overflow of the counter of the exact count. This causes this device to not generate a stop signal.

устройства в момент выдачи неверной информации. Следует отметить, что в случае максимальной величины рассогласовани отсчетов 0,5 при величинах отсчетов, соответствующим точному отсчету, равному нулю, а грубому отсчету - кратному 0,5 шкалы точного отсчета, также возможна ошибка в измерении.. Так, например, при грубом отсчете, равном 8,5 и точном отсчете , равном нулю, окончательный результат равен 9,0,. хот с равной веро тностью он может быть равен ,0, а задача согласовани грубого точного отсчетов в данном случае не может быть достоверно ретаена без некоторой априорной информации об измер емом параметре, котора не всегда имеетс . Все это говорит о том, что в известном устройстве при величине рассогласовани между отсчетами в счетчике точного отсчета и поправочном счетчике, равной 0,5, возможны различного рода ошибки, которые снижают общую точность измерений . I device at the time of the issuance of incorrect information. It should be noted that in the case of a maximum mismatch of readings of 0.5 with readings corresponding to an exact readout equal to zero, and a rough readout is a multiple of 0.5 of the exact readout scale, an error in measurement is also possible. For example, with a rough readout equal to 8.5 and an exact count equal to zero, the final result is 9.0 ,. although with equal probability it can be equal to, 0, and the task of agreeing on coarse, accurate readings in this case cannot be reliably retaen without some a priori information about the parameter being measured, which is not always available. All this suggests that in the known device, when the mismatch between the readings in the counter of the exact readout and the correction counter is 0.5, various kinds of errors are possible, which reduce the overall accuracy of the measurements. I

целью изобретени вл етс повышение точности измерений при крайних значени х отсчетов в допустимой дл данного устройства зоне рассогласовани между отсчетами..The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements at extreme values of counts in the tolerance zone for a given device between the readings.

Поставленна цель достигаетс тем что в устройство согласовани грубого и точного отсчетов, состо щее из двух промежуточных преобразователей фаза - число импульсов, формировател импульса Сброс, счетчика ; точного отсчета, входы которого соединены с выходами одного из промежуточных преобразователей фаза - число KMnyj bcoB и формировател импульса Сброс, счетчика грубого отсчета , поправочного счетчика, входы которого соединены с выходами второго промежуточного преобразовател фаза число импульсов и формировател импульсов Сброс, а один из его выходов соединен с одним из входов счетчика грубого отсчета, ..второй вход которого соединен с выходом формировател импульса Сброс, двух формирователей импульсов, триггера, элемента И, выход одного формировател импульсов св зан с одним из входов элемента И, выход другого формировател импульсов черйз триггер соедине с другим входом элемента И, выход которого соединен с одним из входов поправочного счетчика, введены блок равнозначности и дополнительный счетчик , причем входы блока равнозначности соединены с выходом счетчика точного отсчета и одним из выходов поправочного счетчика, а выход блока равнозначности соединен с одним из входов триггера , вход дополнительног счетчика соединен с выходом элемента И, а его выход соединен с входом формировател импульса Сброс. Введение блока равнозначности и дополнительного счетчика и соответ ствующих св зей между узлами позвол ет повысить точность измерений при крайних значени х отсчетов в допустимой дл данного устройства зоны рассогласовани между отсчетами . На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит промежуточные преобразователи 1 и 9 фаза число импульсов, счетчик 2 точного отсчета, триггер 3, элемент И 4, формирователи 5 и 6 импульсов, блок 7 равнозначности, формирователь 8 импульсов Сброс, поправочный счет чик 10, счетчик 11 грубого отсчета дополнительный счетчик 12. Устройство работает в двух режимах: Счет и Ввод поправки. Пере началом режима Счет в устройстве производитс предварительное смещение кода грубого отсчета в счетчике 11 грубого отсчета на величину допу тимого рассогласовани , равную А , максимальное значение которой соста л ет 0,5 величины шкалы.точного отсчета , что уменьшает количество ва риантов неоднозначности неправильно го отсчета до одного, т.е. грубый о счет может отличатьс от истинного на единицу младшего разр да. Обозна чим текущее значение измер емого па раметра по шкале точного отсчета, фиксируемое в счетчике точного отсчета величиной q. Текущее з начение измер емого параметра по шкале грубого отсчета обозначим D о + |D|. где о - цела часть, фиксируетс в счетчике грубого отсчет |о| - дробна часть, фиксируетс в поправочном счетчикеi При этом величина дискретности по шксше грубого отсчета и значение М - масштаба точной шкалы, равны между собой. Условие согласовани отсчетов шкал выражаетс неравенством О с q - m : U, где m - дробна часть выражени Цо + (М -U ) . В данном устройстве в каждом цикле измерени автоматически проводитс проверка данного услоёи и если оно не выполн етс , то отсчеты считываютс неверными. Счетчик 2 точного отсчета просчитывает точные импульсы эталонной частоты и фиксирует значение q, счетчик грубого отсчета 11 и поправочный. счетчик it) просчитывают счетные импульсы эталонной частоты грубого отсчета и фиксируют значени о и |о соответственно , причем значение LD в отдельных случа х может отличатьс за счет смещени на единицу. На этом заканчиваетс работа в режиме Счет. Работа в режиме Ввод поправки начинаетс после окончани режима Счет с приходом импульса малой длительности на один из входов триггера 3 с выхода формировател 6 импульсов . Запуск триггера 3 осуществл етс импульсами малой длительности чтовы по вление корректирующего иютульса с выхода схемы равнозначности в момент равенства показаний в счетчике, точного отсчета и поправочного счетчика в режиме Счет не повли ло на работу триггера 3. . Возможное по вление на вход триггера 3 в режиме Ввод поправки им пульса с выхода схемы равнозначности в момент равенства показаний счетчика точного отсчета и поправочного счетчика также не нарушает устойчивой работы триггера 3, так как этот импульс разнесен во времени с импульсом , поступающим с выхода формировател импульсов на вход триггера 3, как минимум на длительность периода следовани импульсов эталонной частоты . Длительность запускающего триггера 3 импульса с выхода формировател 6 импульсов беретс очень малой, поэтому он не совмещаемс во времени с импульсом с выхода блока равнозначности , поступающим на триггер 3.iKro обеспечивает устойчивую работу триггера в режиме Ввод поправки, когда показани счетчика точного отсчета и попра вочного счетчика равны. Импульсом с выхода триггера 3 разрешаетс прохождение импульсов через элемент И на один из входов поправочного счетчика 10 и дополнительного счетчика 12. При достижении равенства величины, зафиксированной в поправочном счетчике, с величиной, записанной в счетчике 2 точного отсчета, блоком 7 равнозначности формируетс импульс, возвращаю1ф1й.. триггер 3 в исхбдное положение, закрываетс элемент И, тем самым прекраща прохождение импульсов на входы поправочного и дополнительного счетчиков. Если при сложении величины, зафиксированной в поправочном счетчикеЦо + + .(М - Л ) с кодоА, равным разности кодов величин, зафиксированных в поправочном счетчике и счетчике точного отсчета, в поправочном счетчике произойдет переполнение, то по- , правочный счетчик формирует импульс Поправка +1, поступающий на вход 5 10071 счетчика 11 грубого отсчета и корректирующего его показани на единицу со знаком плюс, при этом показани дополнительного счетчика 12 не должны превышать величину 2 д.. В случае равенства или превышени 5 показаний дополнительного счетчика заранее заданной величины 2 и дополнительным счетчиком формируетс сиг- нал Сброс, поступающий на формирователь 8 импульса Сброс и сигнал10 повторного запуска. 92 Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить точность измерений за счет исключени сшибки согласовани грубого и точного отсчетов при максимально возможных рассогласовани х в случае, когда Д 0,5, а при б 0,5, исключать из рассмотрени вс кий результат, когда точность рассогласовани больше или равно заданной величине Д , повыша тем самым точность измеренйй .The goal is achieved by the fact that in the device for coarse and accurate sample matching, consisting of two intermediate transducers, the phase is the number of pulses, the pulse former Reset, the counter; the exact reference, the inputs of which are connected to the outputs of one of the intermediate phase converters - the number of KMnyj bcoB and the pulse former Reset, the coarse counter, a correction counter whose inputs are connected to the outputs of the second intermediate converter; the number of pulses and the pulse former Reset, and one of its outputs connected to one of the inputs of the coarse counter, the second input of which is connected to the output of the pulse shaper Reset, two pulse shapers, a trigger, element And, the output of one the pulse driver is connected to one of the inputs of the AND element, the output of the other pulse driver, a trigger, is connected to another input of the AND element, the output of which is connected to one of the inputs of the correction counter, an equivalence block and an additional counter are entered, and the inputs of the equivalence block are connected to the counter output of the exact the reference and one of the outputs of the correction counter, and the output of the block of equivalence is connected to one of the trigger inputs, the input of the additional counter is connected to the output of the element I, and its output is connected to input pulse shaper reset. The introduction of a block of equivalence and an additional counter and the corresponding connections between the nodes makes it possible to increase the accuracy of measurements at the extreme values of the counts in the allowed area for the device between the readings. The drawing shows a block diagram of the proposed device. The device contains intermediate transducers 1 and 9 phase number of pulses, accurate count counter 2, trigger 3, element 4, drivers 5 and 6 pulses, equivalence block 7, pulse generator 8, reset, correction counter 10, counter 11 coarse count additional counter 12 The device operates in two modes: Counting and Correction Entry. Re-start of the Counting mode in the device, the coarse count code is preliminarily shifted in the coarse count counter 11 by an allowable mismatch value equal to A, the maximum value of which is 0.5 times the scale of the exact count, which reduces the number of incorrect counting ambiguity variants to one, i.e. a coarse score may differ from the true one by the unit of the least significant bit. Let us denote the current value of the measured parameter on the scale of the exact readout, recorded in the counter of the exact readout with the value q. The current reading of the measured parameter on the coarse reading scale is denoted by D o + | D |. where the oh is the whole part, is recorded in the coarse countdown counter | o | - the fractional part is fixed in the correction counter. In this case, the magnitude of the discreteness according to the rough count and the value of M, the scale of the exact scale, are equal to each other. The condition for matching the readings of the scales is expressed by the inequality O with q - m: U, where m is the fractional part of the expression Toc + (M -U). In this device, in each measurement cycle, this condition is automatically checked and if it fails, the readings are read incorrect. The counter 2 of the exact counting calculates the exact pulses of the reference frequency and fixes the value of q, the counter of the rough count 11 and the correction. the counter it) calculates the counting pulses of the reference frequency of a rough count and fixes the values o and | o, respectively, and the value of LD in individual cases may differ due to a shift by one. This ends the work in the Account mode. Operation in the Correction Entry mode begins after the end of the Counting mode with the arrival of a short pulse to one of the inputs of trigger 3 from the output of the driver 6 pulses. Trigger 3 is triggered by pulses of short duration, which are the occurrence of a corrective pulse from the output of the equivalence circuit at the moment of equal readings in the counter, a precise reading and a correction counter in the Account mode did not affect the operation of the trigger 3.. Possible occurrence of the trigger 3 input in the Pulse correction input mode from the output of the equivalence circuit at the moment of equality of the readout counter and the correction counter also does not violate the stable operation of the trigger 3, since this pulse is separated in time with the pulse coming from the pulse generator to the input of the trigger 3, at least for the duration of the pulse repetition period of the reference frequency. The duration of the triggering trigger 3 of the pulse from the output of the pulse generator 6 is taken very small, so it is not compatible with the pulse from the output of the equivalence block sent to the trigger 3.iKro ensures stable trigger operation in the Correction mode, when the reading of the exact count and correction the counter are equal. The impulse from the trigger 3 output permits the passage of pulses through the AND element to one of the inputs of the correction counter 10 and the additional counter 12. When equality of the value recorded in the correction counter with the value recorded in the exact counting counter 2, the equivalent value is generated, the return signal is generated. .. trigger 3 in the initial position, the element I is closed, thereby stopping the passage of pulses to the inputs of the correction and additional counters. If the addition of the value recorded in the correction counter Qo + +. (M - L) with KodoA equal to the difference between the codes of the quantities recorded in the correction counter and the counter of the exact reference, overflow occurs in the correction counter, then the corrective counter generates a pulse Correction + 1, arriving at the input 5 of 10071 counter 11 coarse readings and corrective indications of it on the unit with a plus sign, while the indications of the additional counter 12 must not exceed the value of 2 d .. In case of equality or exceeding 5 readings additional About the counter of a predetermined value 2 and an additional counter, a Reset signal is generated, which is fed to the Reset pulse shaper 8 and the restart signal 10. 92 Thus, the proposed device makes it possible to increase the measurement accuracy by eliminating the error of matching coarse and accurate readings at the maximum possible mismatch in the case when D 0.5, and at 0,5 0.5, exclude from consideration the full result when the accuracy mismatch is greater than or equal to the specified value of D, thereby increasing the accuracy of the measurements.

Claims

2. USSR Copyright Certificate No. 523363, cl. G 01 R 25/00, 1976.; DEVICE FOR REDUCING AND PRECISE COUNTING, consisting of two intermediate phase-to-number pulse converters, a pulse shaper Reset, an accurate counter, the inputs of which are connected to the outputs of one of the intermediate phase-number pulse converters and a pulse shaper Reset, coarse counter, correction counter, the inputs of which are connected to the outputs of the second intermediate phase converter; the number of pulses and the driver; a coarse counter, a reference, the second input of which is connected to the output of the pulse shaper Reset, two \ pulse shapers, a trigger, an element And the output of one pulse shaper is connected to one of the inputs of the element And, the output of the other pulse shaper is connected via a trigger to the other input of the element And , the output of which is connected to one of the inputs of the correction counter, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy. at extreme values of the samples in the mismatch zone between There, an equivalence block and an additional counter are introduced into it, and the inputs of the * equivalence block * are connected to the output of the reference accuracy counter and one of the outputs of the correction counter, and the output of the equivalence block is connected to one of the trigger inputs, the input of the additional counter. connected to the output of the element And, and its output is connected to the input of the pulse shaper Reset