SU1173520A1 - Преобразователь частоты в код - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В КОД, содержаш.ий датчик частоты, первый триггер, два элемента И, реверсивный счетчик , генератор опорной частоты, счетчик импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены задатчик кода числа, второй триггер, третий элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а выход подключен к счетному входу счетчика импульсов, выход которого подключен к нулевому входу второго триггера, установочные входы счетчика импульсов подключены к соответствующим разр дным выходам задатчика кода числа, вход которого подключен к выходу датчика частоты, к единичному входу второго триггера и к установочному входу реверсивного счетчика, единичный выход второго триггера - к Д-входу первого триггера, а нулевой выход - к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, единичный выход первого S триггера подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к (Л суммирующему входу реверсивного счетчика, при этом вторые входы элементов И и синхровход первого триггера подключены к выходу генератора опорной частоты.

Description

00 ел ю

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дл  измерени  и контрол  скорости вращени  исполнительных устройств, например, дл  измерени  скорости вращени  исполнительных устройств роботов и манипул торов.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  благодар  тому, что результат преобразовани  формируетс  после каждого периода следовани  импульсов на выходе чувствительного элемента.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит датчик частоты 1, например, на основе источника излучени  2, в качестве которого может быть использован источник ионизирующего излучени  и чувствительного элемента 3, триггеры 4 и 5, генератор опорной частоты 6, элементы И 7-9, счетчик импульсов 10, задатчик 11 кода числа, реверсивный счетчик 12. Дл  измерени  скорости вращени  датчик частоты 1 может содержать кодовый диск 13, механически св занный с валом. Выход датчика частоты 1 соединен с единичным входом триггера 5, выход которого подключен к Д-входу триггера 4. Синхровход этого триггера соединен с выходом генератора 6 опорной частоты, выход генератора 6 подключен к входам элементов И 7-9. Второй входэлемента И 7 соединен с выходом триггера 4, второй выход которого соединен с вторым входом элемента И 8. Нулевой выход триггера 5 соединен с вторым входом элемента И 9, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 12. Суммирующий вход реверсивного счетчика 12 соединен с выходом элемента И 8. Выход датчика частоты соединен с задатчиком 11 кода числа и с установочными входами реверсивного счетчика импульсов 12. Выход старшего разр да счетчика импульсов 10 подключен к нулевому входу триггера 5.

Устройство работает следующим образом.

Каждым импульсом с выхода чувствительного элемента 3 датчика частоты 1 в счетчик импульсов 10 записываетс  код числа,,задаваемого задатчиком II, значение которого определ етс  количеством импульсов, получаемых на выходе чувствительного элемента 3 за один оборот вала. В этот же момент времени включаетс  триггер 5 и на его выходе по вл етс  положительный уровень напр жени , который подаетс  на Д-вход триггера 4. Благодар  этому импульсом с выхода генератора опорной частоты 6 триггер 4 перебрасываетс  в единичное состо ние. При этом открываетс  элемент И 7 и 8 и импульсы с выхода генератора 6 опорной частоты начинают поступать на суммирующий вход реверсивного счетчика 12 и счетный вход счетчика 10. Импульсом переполнени  счетчика 10 триггер 5 возвращаетс  в исходное положение. Прл этом ближайшим импульсом

С выхода генератора б триггер 4 устанавливаетс  в нулевое состо ние, вследствие чего заканчиваетс  импульс стабильной длительности , снимаемый с выхода триггера 4, и закрываютс  элементы И 7 и 8. Суммирование импульсов счетчиком 12 прекращаетс . Одновременно в результате того, что триггер 5 возвратилс  в исходное состо ние, с его нулевого выхода снимаетс  положительный уровень, который подаетс  на вход элемента И 9, и импульсы с генератора 6 опорной частоты начинают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 12. При поступлении на вход триггера 5 очередного импульса с выхода чувствительного элемента 3 цикл работы схемы повтор етс , так как процесс вычитани  заканчиваетс , триггер 4 подготавливаетс  и устанавливаетс  в единичное состо ние ближайщим импульсом с генератора 6 опорной частоты. После этого начинаетс  новый процесс суммировани  импульсов . При поступлении сигнала с выхода чувствительного элемента 3 содержимое реверсивного счетчика 12 переписываетс  во внешние устройства (дл  индикации, суммировани  и т. п.).

Период следовани  импульсов на выходе чувствительного элемента 3 датчика частоты 1 зависит от скорости вращени  кодового диска 13 и количества импульсов N, снимаемых с него за один оборот

Врем , в течение которого триггер 4 находитс  в единичном состо нии, равно

М

Ci

1ги

где М - число, определ емое задатчиком числа 11;

1га - частоты импульсов генератора 6.

Врем , в течение которого триггер 5 находитс  в нулевом состо нии, равно

Т2 Тх-TI.

Значение Меч счетчика 12 за один период следовани  импульсов (за один цикл преобразовани ) определ етс  следующим образом:

Ne4 (T,-T2), - {„.

Элементы устройства могут быть реализованы на стандартных микросхемах серии К 155, например, счетчик импульсов - на микросхеме К155 НЕ 6, реверсивный счетчик - на микросхемах того, же типа и т. д. Задатчик кода числа представл ет собой набор элементов И, количество которых равно числу разр дов счетчика импульсов. Первые входы элементов И подключаютс  к тумблерам, а вторые входы - к выходу чувствительного элемента. Выходы элементов И подключаютс  к информационным

входам счетчика импульсов. Если в качестве счетчика используетс  микросхема К155 ИЕ6 , то выходы элементов И соедин ютс  с информациоиными входами AI, А2 и т. д. Тумблерами задаетс  значение кода. При этом одному из положений тумблера соответствует логический ноль, а другому - логическа  единица. Через элементы И состо ни  тумблеров считываютс  в счетчик с поступлением сигнала на вторые входы элементов И с выхода чувствительного элемента .

Дл  обеспечени  соответствующих условий дл  сброса реверсивного счетчика в

ноль после каждого периода измерени  поступлени  импульсов на его вычитающий и суммирующий входы должны осуществл тьс  с некоторой задержкой относительно импульса сброса. Эта задержка может быть обесточена путем включени  формирователей , которые дадут задержку, в указанные выше цепи входов.

Быстродействие предлагаемого преобразовател  оцениваетс  временем в один период , который равен времени между моментами по влени  импульсов на выходе чувствительного элемента (в известном устройстве это врем  равно двум периодам).

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В КОД, содержащий датчик частоты, первый триггер, два элемента И, реверсивный счетчик, генератор опорной частоты, счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены задатчик кода числа, второй триггер, третий элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а выход подключен к счетному входу счетчика импульсов, выход которого подключен к нулевому входу второго триггера, установочные входы счетчика импульсов подключены к соответствующим разрядным выходам задатчика кода числа, вход которого подключен к выходу датчика частоты, к единичному входу второго триггера и к установочному входу реверсивного счетчика, единичный выход второго триггера — к Д-входу первого триггера, а нулевой выход — к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, единичный выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, при этом вторые входы элементов И и синхровход первого триггера подключены к ходу генератора опорной частоты.

   вы-

   SU™ 1173520