SU459759A1

SU459759A1 - Device for stabilizing the cumulative frequency of a differential string sensor

Info

Publication number: SU459759A1
Application number: SU1949945A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Герасименко
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И. Ульянова (Ленина)
Priority date: 1973-07-24
Filing date: 1973-07-24
Publication date: 1975-02-05

Description

Изобретение относитс к области информационно-измерительной техники и может быть использовано, например, дл автоматической подстройки суммы двух частот по эталонной частоте. Известно устройство дл автоматической стабилизации суммарной частоты дифференциального струнного датчика, содержащее блок суммировани частот, соединенный с дифференциальным струнным датчиком, управл емый источник тока, выход которого подключен ко входу дифференциального струнного датчика, генератор и блок сравнени суммы частот с частотой генератора, состо щий из синхронного детектора и фильтра нижних частот. Недостатком известного устройства вл етс то, что в спектре частот синхронного детектора присутствуют паразитные составл ющие, близкие по своему значению к разности суммарной частоты и частоты генератора. Их наличие в сигнале после фильтра нижних частот ухудшает точность работы устройства. Кроме того, синхронный детектор и фильтр нижних частот нуждаютс в тщательной настройке и со временем измен ют свои параметры . Целью изобретени вл етс повыщение точности работы устройства. Эта цель достигаетс тем, что предложенное устройство дл стабилизации суммарной частоты дифференциального струнного Датчика содержит две схемы совпадени , два счетчика , два триггера, определитель знака рассогласовани частот, схему несовпадени и формирователь, вход которого подключен к выходу блока суммировани частот, выход - к первому входу первой схемы совпадени . Выход последней соединен с первыми входами определител знака рассогласовани частот и первого счетчика, выход которого подключен к первому входу первого триггера. Первый выход этого триггера соединен со вторым входом первого счетчика, второй - со вторым входом первой схемы совпадени и первым входом схемы несовпадени , выход которой подключен к первому входу управл емого источника тока, ко второму входу которого подключен выход определител знака рассогласовани частот. Первый выход генератора соединен с первым входом второй схемы совпадени , выход которой подключен ко второму входу определител знака рассогласовани частот и к первому входу второго счетчика. Выход последнего соединен с первым входом второго триггера, первый выход которого подключен ко второму входу второго счетчика, а второй - ко вторым входам второй схемы совпадени и схемы несовпадени . Второй выход генератора соединен со вторыми входами первого и второго триггеров .The invention relates to the field of information measuring equipment and can be used, for example, to automatically adjust the sum of two frequencies according to the reference frequency. A device for automatically stabilizing the sum frequency of a differential string sensor, comprising a frequency summing unit connected to a differential string sensor, a controlled current source, the output of which is connected to the input of the differential string sensor, a generator and a unit comparing the sum of frequencies with a generator frequency, consisting of synchronous detector and low pass filter. A disadvantage of the known device is that in the frequency spectrum of a synchronous detector there are parasitic components close in their value to the difference between the total frequency and the frequency of the generator. Their presence in the signal after the low-pass filter affects the accuracy of the device. In addition, the synchronous detector and low-pass filter need to be carefully tuned and change their parameters over time. The aim of the invention is to increase the accuracy of the device. This goal is achieved by the fact that the proposed device for stabilizing the sum frequency of a differential string Sensor contains two coincidence circuits, two counters, two triggers, a frequency difference sign determiner, a mismatch circuit, and a driver, whose input is connected to the output of the frequency summer, the output to the first input first matching pattern. The output of the latter is connected to the first inputs of the frequency mismatch determiner and the first counter, the output of which is connected to the first input of the first trigger. The first output of this trigger is connected to the second input of the first counter, the second to the second input of the first matching circuit and the first input of the mismatch circuit, the output of which is connected to the first input of the controlled current source, to the second input of which the output of the sign of the frequency error sign is connected. The first output of the generator is connected to the first input of the second coincidence circuit, the output of which is connected to the second input of the frequency error sign detector and to the first input of the second counter. The output of the latter is connected to the first input of the second trigger, the first output of which is connected to the second input of the second counter, and the second to the second inputs of the second coincidence circuit and the mismatch circuit. The second output of the generator is connected to the second inputs of the first and second triggers.

На чертеже представлена структурна схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Оно содержит дифференциальный струнный датчик I, блок суммировани частот 2, формирователь 3, первую схему совпадени 4, определитель знака рассогласовани частот 5, первый счетчик 6, первый триггер 7, схему несовпадени 8, управл емый источник тока 9, генератор 10, вторую схему совпадени И, второй счетчик 12 и второй триггер 13.It contains a differential string sensor I, a summation unit of frequencies 2, a driver 3, a first matching circuit 4, a frequency error resolver 5, a first counter 6, a first trigger 7, a mismatch circuit 8, a controlled current source 9, a generator 10, a second matching circuit And, the second counter 12 and the second trigger 13.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Суммарна частота колебаний струн датчика 1, полученна в блоке суммировани частот 2, через формирователь 3 подаетс на первый вход первой схемы совпадени . 4, котора так же, как и втора схема совпадени 11 открываетс при поступлении импульса частоты со второго выхода генератора 10 (тактовой частоты) на вторые входы первого и второго триггеров 7 и 13, с момента переброса которых начинаетс заполнение счетчика 6 суммарной частотой, а счетчика 12 частотой первого выхода генератора 10 (эталонной частотой). Следовательно, передние фронты импульсов, поступающих со вторых выходов триггеров 7 и 13 на схему песовпадепи 8, совпадают во времени. Импульсы переполнени счетчиков 6 и 12 возвращают соединенные с их выходами триггеры 7 и 13 соответственно в исходное состо ние, после чего триггеры через свои первые выходы сбрасывают счетчики.The total oscillation frequency of the strings of the sensor 1 obtained in the summation unit of frequencies 2 is fed through the shaper 3 to the first input of the first coincidence circuit. 4, which in the same way as the second coincidence circuit 11 opens upon receipt of a frequency pulse from the second generator output 10 (clock frequency) to the second inputs of the first and second triggers 7 and 13, from the moment of which the counter 6 starts to be filled with the total frequency and the counter 12 frequency of the first output of the generator 10 (reference frequency). Consequently, the leading edges of the pulses coming from the second outputs of the trigger 7 and 13 to the Pesovpadi 8 circuit coincide in time. The overflow pulses of counters 6 and 12 return the triggers 7 and 13 connected to their outputs to the initial state, respectively, after which the triggers reset the counters through their first outputs.

Емкости счетчиков равны между собой, поэтому при отличии суммарной и эталонной частот времена заполнени счетчиков 6 и 12 также отличаютс , и задние фронты импульсов , поступающих со вторых выходов триггеров 7 и 13 на схему несовпадени 8, разнесены во времени. Разница их длительностей выдел етс схемой несовпадени 8 и передаетс в виде импульса дл отработки,на управл емый источник тока 9. В зависимости от знака рассогласовани суммарной и эталонной частот, вы вл емого определителем 5, этим импульсом уменьшаетс или увеличиваетс ток управл емого источника 9. Так, при суммарной частоте, меньшей, чем эталонна , первый счетчик 6 возвращает первый триггер 7 в исходное состо ние позже, чемThe capacitors of the counters are equal, therefore, when the total and reference frequencies differ, the filling times of the counters 6 and 12 are also different, and the falling edges of the pulses coming from the second outputs of the flip-flops 7 and 13 to the mismatch circuit 8 are separated in time. The difference in their durations is allocated by the mismatch circuit 8 and transmitted as a pulse for testing to a controlled current source 9. Depending on the error sign of the sum and reference frequencies detected by determinant 5, this pulse decreases or increases the current of the controlled source 9. Thus, at a total frequency less than the reference one, the first counter 6 returns the first trigger 7 to its initial state later than

второй счетчик 12 возвращает в исходное состо ние второй триггер 13; управл емый источник тока 9 получает запирающий сигнал, равный по длительности разности времен заполнени счетчиков 6 и 12, нагрев струн уменьшаетс , их нат жение возрастает, следовательно , частоты их колебаний и суммарна частота увеличиваютс . Это воздействие повтор етс с каждым импульсом частоты тактовани до тех пор, пока суммарна и эталонна частоты не сравн ютс .the second counter 12 returns to the initial state the second trigger 13; controlled current source 9 receives a blocking signal equal to the duration of the difference between the filling times of counters 6 and 12, the heating of the strings decreases, their tension increases, consequently, their vibration frequencies and total frequency increase. This effect is repeated with each clock frequency pulse until the total and reference frequencies match.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл стабилизации суммарной частоты дифференциальиого струнного датчика , содержащее блок суммировани частот , соединенный с дифференциальным струнным датчиком, управл емый источник тока,A device for stabilizing a sum frequency of a differential string sensor, comprising a frequency summing unit connected to a differential string sensor, controlled by a current source,

выход которого подключен ко входу дифференциального струнного датчика, и генератор, отличающеес тем, что, с целью повышени точности работы устройства, оно содержит две схемы совпадени , два счетчика, дваthe output of which is connected to the input of the differential string sensor, and a generator, characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, it contains two coincidence circuits, two counters, two

триггера, определитель знака рассогласовани частот, схему несовпадени и формирователь , вход которого подключен к выходу блока суммировани частот, выход - к первому входу первой схемы совпадени , выходa trigger, a frequency mismatch determiner, a mismatch circuit and a driver, the input of which is connected to the output of the frequency summing block, the output to the first input of the first coincidence circuit, the output

которой соединен с первыми входами определител знака рассогласовани частот и первого счетчика, выход которого подключен к первому входу первого триггера, первый выход которого соединен со вторым входом первого счетчика, второй - со вторым входом первой схемы совпадени и первым входом схемы несовпадени , выход которой подключен к первому входу управл емого источника тока, ко второму входу которого подключеп выход определител знака рассогласовани частот; первый выход генератора соединен с первым входом второй схемы совпадени , выход которой подключен ко второму входу определител знака рассогласовани which is connected to the first inputs of the frequency difference sign determiner and the first counter, the output of which is connected to the first input of the first trigger, the first output of which is connected to the second input of the first counter, the second to the second input of the first coincidence circuit and the first input of the mismatch circuit, the output of which is connected to the first input of the controlled current source, to the second input of which a sub-output the determiner of the sign of the frequency mismatch; the first output of the generator is connected to the first input of the second coincidence circuit, the output of which is connected to the second input of the error sign determinant

частот и к первому входу второго счетчика, выход которого соедииен с первым входом второго триггера, первый выход которого подключен ко второму входу второго счетчика , а второй - ко вторым входам второй схемы совпадени и схемы несовпадени ; второй выход генератора соединен со вторыми входами первого и второго триггеров.frequencies and to the first input of the second counter, the output of which is connected to the first input of the second trigger, the first output of which is connected to the second input of the second counter, and the second to the second inputs of the second coincidence circuit and the mismatch circuit; the second output of the generator is connected to the second inputs of the first and second triggers.