1117 Изобретение относитс к виброизмерительной технике и может быть использовано в гидротехнике дл измерени периода сигнала и преобразовани его значени ,в код. 5 Цель изобретени - повьппение точности измерений. На чертеже представлена структурна схема цифрового периодомера. Цифровой периодомер содержит О последовательно соединенные коммутатор 1, усилитель-ограничитель 2, делитель 3 частоты, схему 4 управлени , формирователь 5 последовательности импульсов заполнени , 5 схему 6 совпадени и счетчик 7, а также формирователь 8 импульса возбзгждени , включенный между вторым входом коммутатора 1 и вторым выходом схемы 4 управлени , и кварцевый 20 генератор 9, выход которого подключен к второму входу схемь 6 совпадени . Второй выход схемы 4 управлени соединен с третьим входом коммутатора 1 и вторыми входами делите- 25 л 3 частоты и счетчика 7. Выход усштител -ограничител 2 соединен с вторыми входами схемы 4 управлени и формировател 5 последовательности импульсов заполнени , а трети . вход формировател 5 подключен к вы ходу кварцевого генератора 9. Устройство работает следующим об разом. Как правило, измер емьй сигнал содержит некоторое количество малых по амплитуде (по сравнению с амплитудой измер емого сигнала) .гармонических составл ющих. Момент перехода через ноль напр жени на выходе усштител -ограничител 2 при этом определ етс уравнением /(tjSiniJot S.ct..i + lf., где A(-t) - медленно измен юща с амплитуда входного сигнала- , Wjj - частота измер емого сигна t - врем ; с(: - амплитуда гармонической составл ющей сигнала с частотой U) и фазой Л. Поскольку a-«A(-fc), момент К-го перехода входного сигнала через ноль определ етс с ошибкой, равной СХ; 3inl-J- J/Ktl/. J« 1 1/г1к . UJ определить период входного сигиспользу выражение К . () 2J7 , р К U). . in i - заранее выбранные посто нные коэффициенты} пц - целые числа; Т - период входного сигнала o - измерительный интервал времени, содержащий m цельк периодов входного сигнала j t - текущий момент времени. ага К достаточно малым, тао за К полупериодов A(i) не ставл соответствуюи 2т+1 получим oiiSi h7-i| + f: ) - амплитуды выход ного сигнала А() в начале и в . конце «змерени . значение ошибки ui ного m величина 1 вл етс посто нным коэффициентом. Величина функции 7i, f(u..)при различных значени х К, с,- определ ет точность измерени периода. При , оСо oi 1 (u),) При , о6о , ot,- получаем / i /3 n il ri;;/ т.е. ошибку в -раз меньше, чем в предыдуще случае. Конкретные значени т. К, о выбираютс , исход из требований, предъ вл емых к Устройству, в частности к быстродействию, помехозащищенности и исход из характера возможных помех и их частотного спектр Устройство с различными весовыми коэффициентами сИ . , реализуетс посредством использовани форм ровател 5 последовательности импул сов заполнени , который может быть построен следующим образом. Формирователь 5 состоит из перв ( К+1) разр дного сдвигового регистр вход которого вл етс первым входо формировател , его тактовый вход п ключен к второму входу формировате л 5 . Первый выход этого регистра соед нён с oL(, , второй с oL , третий с аСг. (К+1) с flt к установочными к входами второго oi -разр дного ко цевого сдвигового регистра, установочный вход которого подключен к второму входу формировател 5, такт вый вход вл етс третьим входом, а выход - выходом формировател 5. Перед началом работы на первом входе формировател 5 сигнал разреш ни отсутствует, первый и второй . сдвиговые регистры, вход щие в его состав, обнулены и на входе формировател 5 при поступлении на его 794 третий вход (тактовый вход второго регистра) сигналов от кварцевого генератора 6 команд разрешени нет. На первый вход формировател 5 поступает сигнал разрешени , В момент, изменени сигнала на втором входе формировател 5 (т„е, по переднему или заднему фронту сигнала с выхода усилител -ограничител 2) на первом выходе первого регистра по вл етс единица. Эта единица переписьшаетс в разр дов второго регистра, а остальные разр ды второго регистра остаютс обнуленными. Далее, при поступлении на тактовый вход второго регистра (третий вход формировател 5) тактовых сигналов на выходе этого регистра (выходе К . формировател 5) из i,-команд дет обд команд разрешени . В момент следующего изменени сигнала на втором входе формировател 5 единица по вл етс и на втором выходе первого сдвигового регистра . Этот выход соединен с , установочными входами второго регистра . В этот регистр записываетс единиц. На выходе формировател 5 при поступлении на его третий вход тактовых импyльCJC)в кз к.. л, 2 0 команд будет, оС(, + т команд .,. ... разрешени . При следующей смене сигнала на втором входе, на выходе формировател 5 будет оСд--оС ц-Ы2И т.д., при (К+1)-и смене сигнала установиткк с $1 оС., команд разрешени из Z команд, т.е. все.команды на выходе формировател 5 будут командами разрешени . После сн ти управл ющего сигнала на первом входе формировател происходит изменение содержимого цикла в обратном пор дке. После первой смены сигнала с усилител ограничител 2 количество команд разрешени на выходе формировател к , устанавливаетс равным об-, , юск -° ле второй - Т oii и т.д., после i-2 ( К+1)-и команд разрешени нет. Команды разрешени располагаютс по циклу так, чтобы ошибка квантовани была минимальной. Это осуществл етс оптимальным подключением установочных входоЬ второго регистра к соответствующим выходам первого регистра .
В начальный момент работы период мера схема 4. управлени на втором выходе формирует сигнал запуска. Под управлением этого сигнала коммутатор 1 подключает к входу устрой ства выход формировател 8 импульса возбуждени , а вход усилител -ограничител 2 отключает. Одновременно этот сигнал производит сброс счетчика 7 и делител 3 частоты. После переключени коммутатора 1 запускаетс формирователь 8, который формирует импульс тока возбуждени датчийа (не показан). Этот импульс тока возбуждает колебани струны, которые преобразуютс датчиком в ЭДС ответа датчика. После окончани импульса вызова схема 4 управлени снимает сигнал запуска Коммутатор отключает выход формировател 8 и подключает к входу устройства вход усилител -ограничител 2. Сигнал ответа датчика через коммутатор 1 поступает на вход усилител -ограничител 2, которым усиливаетс , и по ступает на вход делител 3 частоты .и на вход синхронизации (второй вход) схемы 4 управлени . Схема 4 управлени формирует на первом выхо сигнал разрешени , поступающий на первый вход формировател 5 последовательности импульсов заполнени , на второй вход которого поступает выходной сигнал с усилит.ел -ограничител 2, и на -третий вход - выходной сигнал кварцевого генератора 9. Под действием этих сигналов формирователь 5 последовательности вырабатвает сигналы, служащие сигналами разрешени , поступающими на вход схемы 6 совпадени , котора при совпадении сигнала разрешени , поступающего с выхода формировател 5 и тактового импульса от кварцевого генератора 9 вырабатьюает импульс, который подаетс на вход счетчика 7. Выходные импульсы схемы 6 суммируютс счетчиком 7. После поступлени на вход делител 3 частоты m импульсов с выхода усилител -ограничител 2 (т - целых периодов входного сигнала) делитель 3 частоты вырабатьгоает сигнал, поступающий на вход схемы 4 управлени котора снимает сигнал на первом входе формировател 5. Формирователь 5 последовательности прекращает вырабатьшать сигналы разрешени в соответствии с алгоритмом его работы. Содержимое счетчика 7 сохран етс до прихода на его второй вход импульса сброса, Записываемый в счетчике 7 код соответствует периоду измер емого сигнала и вл ет с выходной величиной устройства .