SU1675658A1 - Автогенераторный измеритель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  рассто ний до объектов. Цель изобретени  - повышение точности за счет линеаризации характеристики. В измеритель, содержащий образцовый и рабочий чувствительный элементы, ключ, автогенератор, схему И, распределитель импульсов, делитель частоты, реверсивный счетчик и генератор импульсов, дополнительно введены перва  и втора  схемы ИЛИ, элемент задержки , счетчик, триггер, блок управлени  и пересчетный блок. В процессе работы измерител  в первом такте происходит коррекци , заключающа с  в определении вли ни  внешней среды на образцовый элемент путем занесени  в реверсивный счетчик соответствующего кода. В такте измерени  происходит заполнение счетчика с учетом кода, записанного в реверсивном счетчике 1 ил.

Description

-г

Ё

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  рассто ний до объектов.

Цель изобретени  - повышение точности за счет линеаризации характеристики и уменьшени  вли ни  переходных процессов .

На чертеже показана схема устройства.

Автогенераторный измеритель содержит рабочий чувствительный элемент 1, образцовый чувствительный элемент 2, ключ 3, автогенератор 4, пересчетный блок 5, генератор 6 тактовых импульсов, вторую схему ИЛИ 7, реверсивный счетчик 8, распределитель 9 импульсов, элемент 10 задержки , первую схему ИЛИ 11, делитель 12 частоты (с управл емым коэффициентом делени ), счетчик 13, блок 14 управлени  (коэффициентами делени ), триггер 15 и схему И 16.

Выход образцового чувствительного элемента 2 соединен с первым входом ключа 3, выход которого соединен с автогенератором 4. Первый выход распределител  9 импульсов подключен к входу выбора направлени  счета реверсивного счетчика 8 и к первому входу первой схемы ИЛИ 11, второй выход - к входам разрешени  счета делител  12 частоты, счетчика 13, а также к входу элемента 10 задержки и управл ющему входу ключа 3, третий выход - к первому входу второй схемы ИЛИ 7, выход которой подключен к входу начальной установки пересчетного блока 5, счетный вход которого соединен с выходом автогенератора 4, а выход - со счетным входом распределител  9 импульсов, вход начальной установки распределител  9 импульсов соединен с входом запуска устройства, R-входом триггера 15. вторым входом второй схемы ИЛИ 7,

о

VJ

СЛ О СЛ 00

входами начальной установки делител  12 частоты, реверсивного счетчика 8 и счетчика 13. Выход элемента 10 задержки подключен к второму входу первой схемы ИЛИ 11, выход котброй соединен с входами разрешени  счета пересчетного блока 5 и реверсивного счетчика 8, Выход генератора 6 импульсов соединен с первым входом схемы И 16 и с счетным входом реверсивного счетчика 8, выход которого соединен с S- входом триггера 15, выход которого соединен с вторым входом схемы И 16, выход которой соединен с счетным входом делите л  12 частоты, выход которого соединен с счетным входом счетчика 13, выход которого соединен с входом блока 14 управлени  делителем, выход которого соединен с входом задани  коэффициенте делени  делите- л  12 частоты, Выход рабочего чувствительного элемента 1 соединен с вхо дом распределител  9 импульсов, входом элемента 10 задержка, входами разрешени  счета счетчиков 12 и 13.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии на выходах распределител  импульсов запрещающие уровни напр жени . Ключ 3 подключает к автогенератору 4 образцовый чувствительный элемент 2. Автогенератор 4 генерирует колебани  с периодом, определ емым пара метрами образцового чувствительного элемента 2. На выходах разрешени  счета блоков 5, 8, 12 и 13 запрещающие уровни напр жени . Параметры образцового чувствительного элемента 2 выбирают так, чтобы период колебаний автогенератора 4 при подключении к нему элемента 2 был не больше периода колебаний при подключении к нему рабочего чувствительного элемента 1 во всем диапазоне изменени  измер емой физической величины.

После окончани  импульса запуска на первом входе распределител  9 импульсов по вл етс  разрешающий уровень напр жени , устанавливающий счетчик 8 в режим сложени , а делитель 12, счетчик 13 и пересчетный блок 5 в начальное состо ние. Этим же импульсом триггер 15 устанавливаетс  в нулевое состо ние.

Разрешающий уровень с первого выхода распределител  9 импульсов, пройд  элемент 11, поступав1 из входы разрешени  счета пересчетного блока 5 и реверсивного счетчика 8. Пересчетный блок 5 начинает считать импульсы автогенератора 4, а реверсивный счетчик 8 - импульсы тактового 1 генератора 6 в режиме сложени . При превышении числом поступивших на вход блока 5 импульсов заданного порогового

значени  на его выходе формируетс  сигнал , поступающий на вход распределител  9, на его первом выходе при этом по вл етс  запрещающий сигнал, который, пройд  схему ИЛИ 11, поступает на вход разрешени  счета реверсивного счетчика 8 и блока 5. Счетчик 8 и блок 5 счет прекращают.

На счетчике 8 будет зафиксирован код,

0 определенный периодом колебаний тактового генератора 6 и временем заполнени  пересчетного блока 5 импульсами автогенератора 4. На этом кончаетс  -первый такт измерени . После прихода первого сигнала

5 с блока 5 на третьем выходе распределител  9 импульсов по вл етс  импульс, который через элемент ИЛИ 7 перебрасывает в исходное состо ние блок 5. На втором выходе распределител  9 по витс  разрешающий

0 уровень напр жени , перебрасывающий кпюч 3 и подключающий рабочий чувствительный элемент 1. Этот же сигнал подготавливает к работе делитель 12 и счегчик 13. Период колебаний автогенератора 4 опре5 дел егс  параметрами рабочего чувствительного элемента 1. Реверсивный счетчик 8 переводитс  в режим вычитани .

Разрешающий уровень с второго входа распределител  импульсов 9 через элемент

0 Ю задержки и схему ИЛИ 11 поступает на входы разрешени  счета пересчетного порогового блока 5 и реверсивного счетчика 8, разреша  счет.

Каждый импульс тактового генератора

5 будет уменьшать код, зафиксированный в реверсивном счетчике 8 в такте коррекции на единицу. В момент перехода кода в реверсивном счетчике 8 через ноль на его выходе Перенос формируетс  импульс. Этот

0 импульс перебрасывает триггер 15 в состо ние , когда на его выходе будет разрешающий уровень напр жени . Это будет всегда иметь место, так как период колебаний автогенератора в такте коррекции будет

5 меньше, чем в рабочем. Импульсы тактового генератора 6 через делитель с управл емым коэффициентом делени  поступают на счетный вход счетчика 13. Выходы разр дов счетчика 13 поступают на (адресные) входы

Q блока 14 управлени  (коэффициентами делени ). Как только код, зафиксированный в счетчике 13, станет больше щ, то блок 14 управлени  делителем устанавливает коэффициент делени  элемента 12, равным танc; генсу наклона аппроксимирующей пр мой на участке nrm+1.

Как только число импульсов автогенератора 4, поступивших на счетный вход пересчетного блока 5, превысит пороговую величину, то на его выходе по витс  сигнал,

распределитель импульсов 9 установитс  а исходное состо ние, когда на всех его выходах будет запрещающий уровень напр жени . Запрещающий уровень напр жени , поступа  на входы разрешени  счета эле- ментовб, 8, 12 и 13,запрещает их работу. На этом заканчиваетс  второй такт работы устройства , такт измерени . После окончани  второго такта в счетчике 13 будет зафиксирован код, численно совпадающий с измер емой физической величиной.

Введение новых элементов и св зей позвол ет увеличить точность измерений за счет избавлени  от погрешности, вызванной переходными процессами при переключении датчиков и за счет линеаризации показаний автогенераторного измерител , обеспечивающейс  путем кусочно-линейной аппроксимации зависимости периода колебаний автогенератора от измер емой физической величины.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Автогенераторный измеритель, содержащий автогенератор, схему И, ключ, распределитель импульсов, образцовый чувствительный элемент, выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с автогенератором, а управл ющий вход - с вторым выходом распределител  импульсов, рабочий чувствительный элемент, делитель частоты, реверсивный счетчик, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом схемы И, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него дополнительно введены перва  и втора  схемы

   ИЛИ, элемент задержки, счетчик, триггер, блок управлени  делителем, пересчетный блок, первый выход распределител  импульсов подключен к входу выбора направ- лени  счета реверсивного счетчика и к первому входу первой схемы ИЛИ, второй выход - к входам разрешени  счета делител  частоты, счетчика и входу элемента задержки , третий выход - к первому входу

   второй схемы ИЛИ, выход которой подключен к входу начальной установки пересчетного блока, счетный вход которого соединен с выходом автогенератора, а выход - со счетным входом распределител  импульсов , вход начальной установки распределител  соединен с входом запуска устройства, R-входом триггера, вторым входом второй схемы ИЛИ. входами начальной установки делител  частоты, реверсивного счетчика и

   счетчика, выход элемента задержки подключен к второму входу первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с входами разрешени  счета пересчетного блока и реверсивного счетчика, выход генератора

   импульсов соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с S-входом триггера, выход которого соединен с вторым входом схемы И, выход которой соединен со счетньгм вхоДом делител  частоты выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с входом блока /правлени  делителем, выход которого соединен с входом задани  коэффициента

   делени  делител  частоты, выход рабочего чувствительного элемента соединен с вторым входом ключа.