SU1319281A1

SU1319281A1 - Устройство дл преобразовани интервала времени в цифровой код

Info

Publication number: SU1319281A1
Application number: SU864012661A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Гудилин; Андрей Иванович Журавлев; Игорь Валентинович Корольков; Юрий Васильевич Павлов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1874
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1987-06-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и может использоватьс дл преобразовани сигналов датчиков с частотным выходом в двоичный код. Целью изобретени вл етс повышение точности устройства. Преобразование интервала времени в цифровой код осушествл етс с помош,ью счетчика 5 старших разр дов и счетчика 11 младших разр дов. Устройство содержит вход 1, формирователь 2 импульсов, блок 3 совпадени , генератор 4 импульсов, счетчики 5, 11, селекторы 6, 9 импульсов, генераторы 7, 10 . пилообразного напр жени , блок 8 сравнени и блок 12 задержки. Блок совпадени выполнен на элементе 13 НЕ, триггере, элементах И и элементе ИЛИ. Селектор 9 импульсов выполнен на триггере и блоке совпадени . 1 з.п. ф-лы, 4 ил. ICO оо со o 00 F4 -4 /J Фи2.1

Description

Изобретение относитс к автоматике и может использоватьс дл преобразовани сигналов датчиков с частотным выходом в двоичный код.

Целью изобретени вл етс повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства; на фиг. 3 - функциональна схема блока совпадени ; на фиг. 4 - функциональна схема второго селектора импульсов.

Устройство (фиг. 1) содержит вход 1, формирователь 2 импульсов, блок 3 совпадени , генератор 4 импульсов эталонной частоты , второй счетчик 5 старших разр дов, первый селектор 6 импульсов, первый ген е- ратор 7 пилообразного напр жени , блок 8 сравнени , второй селектор 9 импульсов, второй генератор 10 пилообразного напр жени , первый реверсивный счетчик 11 младших разр дов и блок 12 задержки.

Блок совпадени (фиг. 3) содержит элемент НЕ 13, триггер 14, первый, второй элементы И 15 и 16 и элемент ИЛИ 17.

Второй селектор импульсов (фиг. 4) содержит триггер 18 и блок 19 совпадени .

Устройство работает следуюш,им образом.

Сигнал измер емого временного интервала (фиг. 2а) и импульсы эталонной частоты (фиг. 26) поступают на блок 3 совпадени и целое число импульсов эталонной

державшись в блоке 12 задержки на врем , необходимое дл прохождени последнего импульса эталонной частоты через селектор 9, поступает на управл ющий вход счетчика 11 и переводит его в режим вычитани . По заднему фронту сигнала измер емого временного интервала (фиг. 2а), формирователь 2 вырабатывает импульс (фиг. 2г), запускающий генератор 7 пилообразного напр жени (фиг. 2е). Этот же 10 импульс переводит в рабочее состо ние блок 8 сравнени и открывает селектор 9, импульсы эталонной частоты через который начинают поступать на счетчик 11 и вычитаютс из ранее накопленного числа импульсов .

20

По переднему фронту первого импульса эталонной частоты, пришедшего после заднего фронта сигнала измер емого временного интервала, селектор 6 формирует импульс (фиг. 2д), запускающий генератор 10 пилообразного напр жени (фиг. 2е). Сигналы с генераторов 7, 10 пилообразного напр жени поступают на блок 8 сравнени , который вырабатывает импульс (фиг. 2ж) в момент равенства напр жений генераторов 7, 25 10. Импульс с выхода блока 8 сравнени сбрасывает в исходное состо ние оба генератора 7, 10, а также поступает на вход селектора 9, который пропускает последний импульс с генератора 4 на счетчик 11 и закрываетс дл импульсов эталонной частоты.

частоты подсчитываетс счетчиком 5, причем -,п ,

:Ju Кроме того, импульс с выхода блоков 8

сравнени , задержавшись в блоке 12 задержки , поступает на управл ющий вход счетчика 11 и переводит его в режим суммировани . На выходах счетчиков 5, 11 формируетс двоичный код требуемой разр дности преобразуемого интервала времени.

последним импульсом, поступающим счетчик 5, вл етс первый импульс эталонной частоты, пришедший вслед за задним фронтом сигнала измер емого временного интервала (фиг. 2в).

По переднему фронту сигнала измер е- 5 мого временного интервала формирователь 2

вырабатывает импульс (фиг. 2г), запускающий генератор 7 пилообразного напр жени (фиг. 2е). Этот же импульс переводит в рабочее состо ние блок 8 сравнени

Изменение интервала осуществл етс в соответствии с формулой

1изм tH3M-j- TI Т2,

(1)

где tnsM -- измер емый интервал;

и открывает селектор 9, импульсы эталонной 40 i, Т2, t«3« соответствуют фиг. 2. частоты через который начинают поступатьИнтервал fwaM измер етс с помощью

на реверсивный счетчик 11 (фиг. 2з). По счетчика 5 старших разр дов: переднему фронту первого импульса эталон-1изм пнзмТэт(2)

ной частоты, пришедшего после переднего

фронта сигнала измер емого временного ин-где пизм-количество импульсов, посчитанных счетчиком 5;

Тэт - период эталонного сигнала. Интервалы времени Ci и Т2 измер ютс благодар использованию генераторов 7, 10 пилообразного напр жени и блока 8

тервала, селектор 6 формирует импульс (фиг. 2d), запускающий генератор 10 пилообразного напр жени (фиг. 2е). Сигналы с генераторов 7, 10 поступают на блок 8 сравнени , который вырабатывает импульс

(фиг. 2ж) в момент равенства напр жений Q сравнени .

сигналов.Дл напр жени на выходе генератора 7

Импульс с выхода блока 8 сравнени можно записать

сбрасывает в исходное состо ние оба генератора 7, 10 пилообразного напр жени ,Uri Кг t(3) а также поступает на вход селектора 9,

который пропускает последний импульс с 55 где Ki () - скорость нарастани напр жени генератора 7; t - врем с момента включени генератора 7.

генератора 4 на счетчик 11 и закрываетс дл импульсов эталонной частоты. Кроме того, импульс с выхода блока 8 сравнени , за

державшись в блоке 12 задержки на врем , необходимое дл прохождени последнего импульса эталонной частоты через селектор 9, поступает на управл ющий вход счетчика 11 и переводит его в режим вычитани . По заднему фронту сигнала измер емого временного интервала (фиг. 2а), формирователь 2 вырабатывает импульс (фиг. 2г), запускающий генератор 7 пилообразного напр жени (фиг. 2е). Этот же импульс переводит в рабочее состо ние блок 8 сравнени и открывает селектор 9, импульсы эталонной частоты через который начинают поступать на счетчик 11 и вычитаютс из ранее накопленного числа импульсов .

По переднему фронту первого импульса эталонной частоты, пришедшего после заднего фронта сигнала измер емого временного интервала, селектор 6 формирует импульс (фиг. 2д), запускающий генератор 10 пилообразного напр жени (фиг. 2е). Сигналы с генераторов 7, 10 пилообразного напр жени поступают на блок 8 сравнени , который вырабатывает импульс (фиг. 2ж) в момент равенства напр жений генераторов 7, 10. Импульс с выхода блока 8 сравнени сбрасывает в исходное состо ние оба генератора 7, 10, а также поступает на вход селектора 9, который пропускает последний импульс с генератора 4 на счетчик 11 и закрываетс дл импульсов эталонной частоты.

,

1изм tH3M-j- TI Т2,

(1)

Дл напр жени на выходе генератора 10 справедливо

(t-T,),(4)

где К2 - скорость нарастани напр жени

генератора 10; т, - соответствует TI на первом этапе

измерени и Т2 на втором. Скорость нарастани напр жени генератора 7 должна быть меньше скорости нарастани напр жени генератора 10, тогда в момент времени Т напр жени на выходах генераторов 7, 10 будут равны:

Ur, Ur2 Ki.t, К2(-т,-)(5)

Из выражени (5)

т, (1 ) i,(6)

Врем i измер етс счетчиком 11:

,К П, Тэт

(7)

где п, - количество импульсов эталонной частоты, посчитанное на счетчике 11

Устройство работает таким образом, что сначала на реверсивном счетчике 11 измер етс интервал временить а затем на этом же счетчике 11 измер етс интервал времени Т2, причем одновременно происходит вычитание ТА из ti.

В случае разность этих интервалов времени, измерима с помощью счетчика И, оказываетс отрицательной. При этом она автоматически представл етс в дополнительном коде.

Как следует из выражени (6), дл обеспечени высокой точности измерени интервалов времени Т2 и TI необходимо обеспечить стабильность отношени скоростей нарастани напр жений генераторов 7, 10.

Claims

Формула изобретени

. Устройство дл преобразовани интервала времени в цифровой код, содержащее формирователь импульсов, ,вход которого объединен с первым входом блока совпадени и вл етс входом устройства, выход формировател импульсов соединен с управл ющим входом первого селектора импульсов. генератор импульсов, выход которого соединен с информационным входом первого селектора и вторым входом блока совпадени , выход которого соединен с в.чодом первого счетчика, второй селектор импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выход первого и второго счетчиков вл ютс выходами устройства.

отличающеес тем, что; с целью повышени точности устройства, в него введены блок задержки, генераторы пилообразного напр жени и блок сравнени , объединенные вход запуска первого генератора пилообразного напр жени , управл ющий вход блока

сравнени и первый управл ющий вход второго селектора импульсов подключены к выходу формировател импульсов, выход первого селектора импульсов соединен с входом запуска второго генератора пилобразного напр жени , выходы первого и второго генераторов пилообразного напр жени соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока сравнени , выход которого соединен непосредственно с входами «Сброс первого и второго генераторов пилообразного напр жени , вторым управл ющим входом второго селектора импульсов и через блок задержки с управл ющим входом второго счетчика, информационный вход второго селектора импульсов подключен к выходу генератора имиуль

сов.
2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что блок совпадени содержит элементы И, элементы НЕ, триггер и элемент ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с входом установки в «1 триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и входом установки в «О триггера, первый вход 0 первого элемента И и вход элемента НЕ объединены и вторые входы первого и второго элементов И объединены и вл ютс соответственно первым и вторым входами блока совпадени , выход элемента ИЛИ вл етс выходом блока совпадени .