SU436298A1 - Датчик момента экстремума - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано в преобразовании измер емой величины в код, а также в автоматизированных системах контрол  радиоэлектронных устройств.

Известны датчики момента экстремума, включающие в себ  преобразователь «амплитуда сигнала - частота имоульсов, делитель частоты на двух триггерах, реверсивный счетчик , генератор эталонной частоты, схемы совпадени , триггеры и ждущий мультивибратор .

Недостатком этих устройств  вл етс  1малое быстродействие, заключающеес  в том, что дл  определени  знака производной входного сигнала необходимо не менее четырых периодов сигнала с выхода преобразовател  «ам1плитуда сигнала - частота импульСов .

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства.

Поставлепна  цель достигаетс  тем, что выход преобразовател  атодключеп ко входам схем совпадени  и элемента задержки, выходы .первых двух схем совпадени  подключены к раздельным входам первого триггера , противоположные выходы которого подключены ко вторым входам этих схем совпадени  и ко входам управлени  реверсивных гчетчиков; генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков , а их выходы через схему «ИЛИ подключены к одноименным входам второго и третьего триггеров, лри этом выход элемента задержки подключен ко второму входу второго триггера; выход второго триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадени , выход которой подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи

сброса реверсивных счетчиков подключены к выходам первых двух схем совпадени .

На чертеже представлена блок-схема датчика момента экстремума. Датчик содержит преобразователь 1 «амплитуда сигнала - частота импульсО(В, схемы совпадени  2, 3 и 4, элемент задержки 5, триггер 6, реверсивные счетчики 7 и 8, генератор 9 эталонной частоты, схему «ИЛИ 10, триггеры И и 12, мультивибратор 13.

Датчик работает следующим образом.

С выхода преобразовател  1 на входы схем совпадени  2, 3 и 4 поступает импульсный сигнал, модулированный по частоте. В зави симости от текущего состо ни  триггера б

одна из схем совладени  (2 или 3) оказываетс  открытой, и очередной импульс преобразовани  поступает на цепь сброса одного из счетчиков. Допустим дл  определенности, что была открыта схема 2, тогда импульс

сбрасывает в исходное нулевое положение

счетчик 8 и одновременно поступает на левый вход триггера 6 и перебрасывает его в такое .положение, при котором по вл етс  потенциал на выходе, св занном со вторым входом схемы 3. Схема 3 открываетс  и ждет поступлени  очередного имлульса с преобразовател . Одновременно этот же потенциал с выхода триггера б поступает на реверсивный счетчик 8 и переводит его в режим суммировани  импульсов, -следующих с выхода генератора 9 эталонной частоты, а также на счетчик 7, но последний переводитс  в режим вычитани  тех же имлульоов.

В течение периода выходного сигнала преобразовател  1 на оба счетчика (7 и 8) поступают импульсы с генератора 9. По окончании периода очередной импульс ic преобразовател  1 перебрасывает триггер 6, который при переключении переводит счетчик 8 в режим вычитани , а счетчик 7 после сброса- в режим суммировани . При этом если число, заииса-нное в режиме суммировани  в счетчике 8, будет меньше числа импульсов, посту1ПИ1Вших 1на него в режиме вычитани  (что соответствует увеличению длительности периода сигнала с преобразовател  или, соответственно , уменьшению часготы), с выхода счетчика 8 через схему «ИЛИ 10 на триггеры 11 и 12 поступает импульс переполнени , перевод щий последние в единичное состо ние , при этом схема совпадени  4 оказываетс  запертой и очередной импульс с преобразовател  на триггер 12 «е проходит, оставл   его в единичном состо нии. Этот же импульс, но неоколь-ко задержанный в элементе задерж-ки 5, переводит триггер 11 в исходное состо ние , при котором схема 4 открыта.

Единичное состо ние триггера 12 в 1виде сигнала с его единичного выхода фиксирует уменьшение частоты преобразовател  1, т. е. один из знаков производной входного силпала датчика.

Если длительность последующего периода сигнала с преобразовател  будет меньше длительности предыдущего периода (что соответствует увеличению частоты преобразовател ), число, записанное в счетчик 8 в режиме суммировани , будет больше числа, которое запишетс  в реж.име вычитани , и в момент окончани  вычитани  на выходе счетчика 8 сигнал переполнени  будет отсутствовать . В этом случае триггер 11 находитс  в нулевом состо нии, схелта совпадени  4 открыта , и.им|дульс.,конца последующего лериода поступает через нее на нулевой вход триггера 12, перевод  его в нулевое состо ние или подтвержда  его. Сигнал знака производиой в этом -случае имеетс  на нулевом выходе триггера 12, что свидетельствует о текущем повышении частоты преобразовател . Реверсивный счетчик 7 работа-ет аналогично счетчику 8, но со сд1вигом ,на полцикла. Таким образом, в конце каждого периода сигнала преобразовател  1 на выход датчика поступают сигналы о характере изменени  частоты .преобразовател .

Ждущий мультивибратор 13 срабатывает

при изменении состо ни  триггера 12 и фиксирует момент изменени  знака производной,

т. е. момент экстремума.

Таким образом, предлагаемый вариант датчика обладает быстродействием в четыре раза большим, чем известные.

Предмет изобретени 

Датчик момента экстремума, содержащий преобразователь амплитуды сигнала в частоту импульсов, реверсивные счетчики, генератор эталонной частоты, схемы совпадени ,

триггеры, ждущий мультивибратор, входы которого подключены к выходам триггера, элемент задержки и схему «ИЛИ, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , выход преобразовател  подключен ко входам схем совпадени  и элемента задержки, выходы первых двух схем сов-падени  подключены к раздельным входам первого триггера, противоположные выходы которого подключены ко

вторым входам этих схем совпадени  и ко входам управлени  реверсивных счетчиков, генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков, а их выходы через схему «ИЛИ подключены к

одноименным входам второго и третьего триггеров , при этом выход элемента задержки подключен ко второму входу второго триггера , выход втор-ого триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадени , выход которой подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи сброса реверсцвных счетчиков подключены к выходам двух первых схем -совпадени .