SU1013905A1 - Устройство дл определени центра т жести повтор ющихс импульсов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащее преобразователь напр жени  в частоту и пороговый элемент, входы которых объединены и подключены к входу устройства, выход преобразовател  напр жени  в частоту соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетным в ходам первого и второго счетчиков, выход порогового элемента соединен с вторым входом первого элемента И и входом формировател  импульсов, выход второго счетчика подключен к первому входу первого блока сравнени , о т л и ч а ю ц е е с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены генератор импульсов, второй элемент И, блок согласовани , два регистра, третий счетчик, второй блок сравнени , накапливающий сумматор , элемент задержки и элемент ИЛИ, /причем выход генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к В:ЫХОДУ порогового элемента, а выход к счетному входу третьего счетчика и первому входу блока согласовани . выход которого соединен с первым входом накапливающего сумматора, второй вход которого подключен к устанoвoчнo 1y входу третьего , выходу элемента задержки, первому вхб ду элемента ИЛИ и установочному входу первого счетчика, выход которого соединен с входом первого регистра, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнени , а сдви говый вход - к выходу формировател  импульсов, входу элемента задержки и сдвиговому входу второго регистра, вход которого соединен с выходом накапливающего сумматора, а выход с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого подключен к выходу третьего счетчика н (Л третьему входу накапливающего сумматора , выход первого блока сравнени  С подключен квторому входу блока согласовани  и второму входу элемента ИЛИ, g выход которого соединен с установочным входом второго счетчика, выход второго блока сравнени   вл етс  выходом устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что блок согласовани  содержит Р5-триггер, элемент И и два последовательно соединенных рдновибратора, причём первый вход элемента И  вл етс  первым входом блока, второй его вход соединен с выходом RS-триггера, а выход подключен к входу первого одновибратора , выход второго одновибратора  вл етс  выходом блока и подключен к R-входу RS-триггера, S-вход которого  вл етс  вторым входом блока.

Description

Иэ5вретение относитс  к измерительной технике и может быть приме lieHO в системах автоматики и контрол . Известно устройство дл  определени  центра т жести повтор ющихс  импульсов, содержащее интегратор, дискриминатор нул , измеритель вре менных интервалов, генератор калиб рованных импульсрв, интегратор и дискриминатор CljНедостатками этого устройства  вл ютс  низкие быстродействие и диапазон входных сигналов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс , устройство, содержащее преобразова тель напр жени  в частоту, пороговы элемент, элемент И, два счетчика, блок сравнени  и. формирователь импульсов С2 J. HsfBecTHoe устройство спосо о определ ть центр т жести симметричного во времени входного импульса, однако оно не- определ ет центр т же ти импульсов произвольной формы, Целью изобретени   вл етс  расши рение функциональных возможностей за счет возможности определени  цен ра т жести, повтор ющихс  импульсов произвольной формы. Поставленна  цель достигаетс  те.м, что в устройство дл  определени , центра тлжести повтор ющихс  им пульсов, содержащее преобразователь напр жени  в частоту и пороговый элемент, входы кр.торых объеДийены и подключены к входу устройст ва, выход преобразовател  напр жени  в частоту соединен с первым ,йходом первого элемента И, выход ко .тсрого подк/почен к счетным входам первого и второго счетчиков, выход порогового элемента соединен с вторым входом первого элемента И и вхо дом формировател  импульсов, выход второго счетчика подключен к первому входу первого блока сравнени , вйедены генератор импульсов, второй элемент И, блок согласовани , два регистра, третий счетчик, второй бл сравнени , накапливающий сумматор, .элемент задержки и элемент ИЛИ, при чём выход-генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого под .кЛючен к выходу порогового элемента , а выход - к счетному входу трет его счетчика и первому входу блока согласовани , выход которого соединен с первым входом накапливаюцего сумматора, второй вход котороr s подключен к. установочному входу третьего счетчика, выходу элемента задержки, первому входу элемента ИЛ , И установочному входу первого счетчкка , выход которого соединен с вхо дом первого регистра, выход которог подключен к второму входу первого блока сравнени , а сдвиговый вход к выходу формировател  импульсов, входу элемента задержки и сдвиговому входу второго регистра, вход которого соединен с выходом накапливающего сумматора, а выход - с первым входом второго блока сравне.ни , второй вход которого подключен к выходу третьего счетчика и третьему входу накапливающего сумматора, выход первого блока сравнени  подключен к второму входу блока согласовани  и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочньм входом второго счетчика, выход второго блока сравнени   вл етс  выходом .устройства. Причем блок согласовани  содержит RS-триггер, элемент И и два последовательно соединенных одновибратора, причем первый вход элемента И  вл етс  первым входом блока, второй его вход соединен с выходом RS-триггера, а выход подк.лючен к входу первого одновибратора, выход второго одновибратора  вл етс  выходом блока и подключен к R-входу RS-триггера, S-вход которого  вл етс  вторым входом блока. На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг.2 функциональна  схема блока согласовани . Устройство содержит вход 1, преобразователь 2 напр жени  в частоту, пороговый элемент 3, элемент 4 И, счетчик 5, регистр 6, блок 7 сравнени , счетчик 8, элемент 9 ИЛИ, формирователь 10 импульсов, элемент 11 задержки, генератор 12 импульсов , элемент 13 И, счетчик 14, накапливающий сумматор 15, регистр 16, блок 17 сравнени , блок 18 согласовани  и выход 19 -устройства. Блок 18 .согласовани  содержит элемент 20 И, RS-триггер 21, одновибраторы 22 и23 Алгоритм работы устройства состоит в следующем. Определ ют полную площадь S, анализируемого импульса. Наход т величину , где п елое число р да 2, 4,.8, 16..., еализуемое в устройстве путем сответствующего , сдвига соединительых Ц1ИН. При п 2 йа выходе блока 7 удет формироватьс  сигнал, отмеающий центр площади анализируемого мпульса. При определении центра  жести число п должно существенно ревышать величину 2, так как это исло будет определ ть точность устойства в целом, сохран   ее в течеие .следующего импульса. Выдел ют моменты времени ц, t,,, , цt , в которые текуща  площадь ..... оq ) достигает значений- ПМ , о.Щйз ----г п 1з-..., Наход т сумму моментов времени nt tg + tj +... +t. ; Определ ют среднее врем  ,, которое и соответствует временному положению центра т жести анализиру емогс импульса. Работа устройства происходит следующим образом. Дл  Простоты примем, что все узл обладающие элементами пам ти, наход тс  в обнуленном состо нии. Первый входной импульс поступает на вход преобразовател  2 и вход порогового элемента 3. При этом выходной сигнал порогового элемента откроет элемент 4 И и выходные импульсы преобразовател  2 начнут ПРОХОДИТЬ на сметчик 5. Число-импульсов , записанное в счетчике 5, будет соответствовать в течение дей стви  входного импульса текущей площади S(t) а по окончании действи  входного импульса - полной Ило тач- °Я числа S будет перенесен с сдвигом в регистр б (в регистре 6 будет записано число- па Далее (.во врем  действи  второго входного импульса) содержимое регистра б будет сравниватьс  с со держимым счетчика 8, который будет обнул тьс  каждый раз через элемент 9 ИЛИ при достижении числом 3 импульсов на счетчике 8 величины-E I- хран щейс  в регистре 6. Момент ра венства этих чисел будет отмечать выработкой блоком 7 импульсов, соответствующих моментам времени t, t,, t,.,., t. Счетчик 8 будет дополнительно обнул тьс  по ок чании действи  входного импульса импульсом формировател  10, задержанным элементом задержки 11, Вели чины t j , отсчитываемые по шкал времени, создаваемой генератором 1 элементом 13 и счетчиком 14, перен с тс  в сумматор 15. По окончаний второго входного импульса величины И. -t с соответствующим сдвигом пере , нос тс  в региртр 16 (число, записанное в этом регистре, будет соот ветствовать числу ) . К приходу третьего входного импульса регистр 16будет хранить число). В интервале действи  третьего входного импульса в счетчимо 14 происходит линейное увеличение числа (внутреннее врем  до совпадени  его с числом 2Ii, хранимом в регистре 16, . при этом блок 17 выдаст сигнал, отмечакнций центр т жести третьего импульса , на выход 19. В дальнейшем отмечаетс  центр т  сесфи каждого импульса. Как было noKaaatk вьше, в выработке выходного сигнала уча;ствуют три последовательных входных импульса (центр т жести третьего импульса отмечаетс , сигнале, полученным на основании результатов обработки двух предыдущих входных импульсов). Таким образом, устройство может обрабатывать импуль & с довольно быстро мен ющейс  формой, при этом должно выполн тьс  лишь условие сохранени  формы в пределах допустимой точности дл  трех последовательных импульсов . Перед каждым измерением нет веобходимости устанавливать элементы пам ти устройства в нулевое положение - после прохождени  трех достоверных импульсов вс  ложна  информаци  будет заменена на достоверную и выходной сигнал будет правильно отмечать центр т жести. Счетчик 14 должен быть быстродействующим , а импульс переноса информации с блока 7 должен быть коротким , что обеспечит малую веро тность ложного отсчета текущего времени . Полное устранение ложного отсчета достигаетс  применением блока 18 согласовани , использующего как сигналы запроса с выхода блока 7, так и- сигналы изменени  информации с выхода элемента 13 И. Длительность импульса одновибратора 22 должна быть не менее максимальной длительности переходного процесса в счетчике 14, а длительность выходного импульса рдновибратора 23 должна быть достаточной дл  приема информации в накапливающий сумматор 15. Задержка во времени, создаваема  одновибратором 22 обеспечивает считывание в установившемс  режиме дл  счетчика 14, что полностью устран ет ложные отсчеты. Предлагаемое устройство обладает достаточно высоким быстродействием и точностью и может найти широкое применение в системах, использующих анализ и измерение параметров иютульсов, в частности в системах контрол .

Claims (2)

1. ’ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащее преобразователь напряжения в частоту и пороговый элемент, входы которых объединены и подключены к входу устройства, выход преобразователя напряжения в частоту соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетным входам^кпервого и второго счетчиков, выход порогового элемента соединен с вторым входом первого элемента И и входом формирователя импульсов, выход второго счетчика подключен к первому входу первого блока сравнения, о т л и ч а’- ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены генератор импульсов, второй элемент И, блок согласования, два регистра, третий счетчик, второй блок сравнения, накапливающий сумматор, элемент задержки и элемент ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу порогового элемента, а выход к счетному входу третьего счетчика и первому входу блока согласования, выход которого соединен с первым входом накапливающего сумматора, второй вход которого подключен к установочному входу третьёго счетчика, выходу элемента задержки, первому входу элемента ИЛИ и установочному входу первого счетчика, выход которого соединен с входом первого регистра, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, а сдви говый вход - к выходу формирователя импульсов, входу элемента задержки и сдвиговому входу второго регистра, вход которого соединен с выходом накапливающего сумматора, а выход с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу третьего счетчика и третьему входу накапливающего сумматора, выход первого блока сравнения подключен к‘второму входу блока согласования и второму входу элемента ЙЛЙ, выход которого соединен с установочным входом второго счетчика, выход второго блока сравнения является выходом устройства.
2. 2. Устройство по п. 1, от л и чающееся тем, что блок согласования содержит R5-Tpnrrep, элемент И и два исследовательно соединенных одновибратора, причем первый вход элемента И является первым входом блока, второй его вход соединен с выходом RS-триггера, а выход подключен к входу первого одновибратора, выход второго одновибратора является выходом блока и подключен к R-входу RS-триггера, S-вход которого является вторым входом блока.