SU526853A1 - Цифровой измеритель отношени временных интервалов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области цифровой измерительной техники и может быть иснользовано , в частности, (В системах автоматики.

Известен р д цифровых измерителей отношений вре шнных интервалов, в которых последовательно измер етс  первый и второй интервалы методом последовательного счета; результаты измерений, представленные в цифровом коде, запоминаютс  в регистрах и в дальнейшем -производитс  деление двух чисЛОИМНуЛЬСНЫХ КОДОВ 1.

Известен, в частности, цифровой измеритель отношени  временных интервалов, содержащий счетчик, запоминающий регистр, установочные входы которого подключены через слапань К выходу счетчика, блок сравнени  кодов, счетчик результата, элемент задержки, причем выходы запоминаюшего регистра соединены с первыми входами блока сравнени  кодов, а выход последнего соединен со входом счетчика результата 2.

Недостатко.м такого устройства  вл етс  отсутствие возможности измерени  отношени  временных интервалов в след щем режиме, что ограничивает область их применени .

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  и повышение точности измерени . Дл  этого в схему измерител  дополнительно введены два формировател , блок управлени , блок синхронизации считывани , дополнительный счетчик и дополнительные клапаны, причем выход первого фор .мировагел  подключен к первому входу блока синхронизации считывани , выход второго формировател  подключен ко входу блока управлени , 1первьп выход icoTOporo подключен ко входу счетчика и ко второму входу блока синхронизации считывани , второй выход- ко входу дополнительного счетчика, выходы которого, в свою очередь, -подключенгл ко вторым входам блока сравнени  кодов, а установочный вход соединен с выходом блока сравнени  кодов, третий выход блока унравленн  подключен к первым входам дополнительных .клапанов л к первому блокировочному входу блока сравнени  кодов «еиосредственно , а к установочному входу счетчика результата - через элемент задержки, первый выход блока синхроинзации считыва0 ни  -подключен ко вторым входам клапанов и ко второму блокировочному входу блОКа сравнени  кодов, второй выход - к установочному входу счетч 1ка, выходы Счетчика результата подк.1ючены ко вторым входам дополнительных клапанов, тфичсм входами устройства служат входы форм)1рователей, при этом блок сипхроннзацнн считывани  содержит схему выделени  первой паузы, схему выделени  первого импульса и интегратор, причем nepBbiii вход схемы выделени  первой паузы

э

образует первый 1вход блока, второй вход последней и первый вход схемы выделени  нерiBoro пмпульса соединены между собой и образуют второй вход блока, выход схемы выделени  первой паузы образует первый выход блока и через интегратор подключен ко второму входу Схемы выделени  первого импульса , выход которой образует второй выход блока и соединен С установочным входом схемы выделени  nepBoii паузы.

На чертеже представлена схема цифрового измерител  отношени  временных интервалов.

Цифровой измеритель включает в себ  формирователи 1 и 2, блок управлени  3, счетчик 4. Выходы счетчика 4 подключены через клапаны 5 к запоминаюпдему регистру 6, выходы которого Подключены к первым входам блочка Сравнени  кодов 7. Выход блока сравнени  кодов 7 соедииеи -со входом счетчика результата 8 и с установочным входом дополнительного счетчика 9. Выход первого формировател  I подключен к иервому входу 10 блока синхроиизации считывани  11, выход второго формировател  2 подключен ко входу блока управлени  3. Первый выход блока управлени  3 подключен ко второму входу 12 блока синхронизации считывани  11 и iKO входу счетчика 4. Первый выход 13 блока синхронизации считывани  11 соединен со вторыми входами клапанов 5 и блокировочным входом блока сравиени  кодов 7, а второй выход 14 блока Синхронизации считывани  11 подключец к установочному входу счетчика 4. Второй выход блока управлени  3 подключен КО входу дополпительного счетчика 9, выходы которого подключены ко вторым входам блока сравнени  кодов 7. Третий выход блока управлени  3 подключен к первым входам дополнительных клапанов 15, ко второму блокировочному входу блока сравнени  кодов 7 иепосредстаенно и через элемент задержки 16 - к установочному входу счетчика результата 8. Выходы счетчика результата 8 подключены ко вторым входам дополнительных клапанов 15. Блок управлени  3 снабжен за1пускаюи.и-1м входом 17. Блок синхронизации считывани  11 содержит схему выделени  первой паузы 18, схему выделени  первого импульса 19 и интегратор 20. Индексами 21, 22 и 23 обозиачены первый вход, второй вход и выход цифрового измерител  соответственно .

Цифровой измеритель имеет два режима работы - старт-стопный и след щий.

В след щем режиме цифровой измеритель работает следующим образом. Первый из сравниваемых временных интервалов Ti, представленный , например, как период следовани  импульсов, поступает на вход 21 первого формировател  1. На выходе последнего по вл етс  последовательность импульсов длительностью TL и с периодом следовани  TI. Импульсы с выхода формировател  1 поступают на первый вход 10 блока синхронизации считывани  11, представл ющий собой первый

вход схемы выделени  первой паузы 18. На второй вход 12 блока синхронизации считывани  И, представл ющий собой второй вход схемы выделени  первой паузы 18 и первый вход схемы выделени  первого импульса 19, поступают импульсы образцовой частоты foi -l/Toi с Первого выхода блока управлени  3. Эти же импульсы непрерывно поступают на вход счетчика 4. Схема выделеии 

первой паззы 18 формирует на выходе 13 нмпульс каждый раз по заднему фронту имнульсов TI в паузе между импульсами образцовой частоты /01- Длительность формируемых схемой 18 илшульсов равпа иптервалу

между задним фронтом импульса TI и передним фронтом импульса образцовой частоты. Максимальна  длительность импульса на выходе схемы выделени  первой паузы 18 равна длительности паузы между импульсами образцсвой частоты /oi и, если последние имеют фюрму Меаидра, то эта длительность равна 7о,.

Импульс с выхода 13 блока сипхроиизации считывани  11 поступает На один из входов

клапаноВ 5, разблокиру  их. Другие входы клаПанов 5 подключены к выходам счетчика 4, в результате чего в запоминающий регистр 6 по заднему фропту входных импульсов TI записываетс  число TJo, набранное к этому моменту счетчиком 4 и нронорциональпое временному интервалу TI. Одновременно импульс с выхода 13 поступает на первый блокирующий вход блока сравнени  кодов, что исключает ощибки, обусловленные

возможными сбо ми в работе этого блока в моменты записи кода Л в запоминающий регистр 6. Кроме того, импульс с выхода схемы выделени  первой паузы 18 поступает через интегратор 20 на второй вход схемы выделени  первого имиульса 19. Если длительность этого импульса не меньще некоторого заданного значени , выбранного так, чтобы за это врем  произощла уверенна  запись числа Ai в регистр 6, интегратор 20 формирует на выходе импульс, подготавливающий к работе схему выделени  первого импульса 19. После этого на выходе схемы 19 по вл етс  первый после выделенной схемой 18 паузы импульс образцовой частоты Toi.12, поступающей на первый вход схемы 19 с выхода блока управлени  3, который, с одной стороны , приводит в исходное состо ние схему выделени  первой паузы 18, а с другой.стороны , проходит на выход 14 блока синхронизации считывани  11 и сбрасывает счетчик 4 в исходное нулевое состо ние, исключа  младщий разр д, устанавливаемый в единичное состо ние. По заднему фронту нервого импульса образцовой частоты Toi/2 блок синхронизапии считывани  11 оказываетс  в исходном состо нии, а счетчик 4 готов к новому счету импульсов образцовой частоты foiДалее все повтор етс , каК описано выше. Если длительность импульса на выходе схемы выделени  первой паузы 18 меньще заданного значени , на выходе интегратора 20 импульс не по вл етс , и схема выделени  первого импульса 19 остаетс  в исходном Состо нии . В результате в счетчик 4 будет записана еще одна единица, а -по заднему фронту импульса образцовой частоты на выходе схемы 18 по вл етс  импульс, равный по длительности Tai/2, и произойдет перепись числа NI в регистр 6 и сброс счетчика 4.

Таким образом, в регистр 6 по заднему фронту каждого входного импульса TI записываетс  число Ni, пропорциональное закончившемус  временному интервалу.

На вход 22 второго формировател  2 подаетс  -второй интервал Та. В след щем режиме измерени  отнощени  временных интервалов на вход счетчика 9 со второго выхода блока управлени  3 непрерывно поступают импульсы образцовой частоты fo2.

В процессе заполнени  счетчика 9 импульсами образцовой частоты /02 набираемый в «ем код непрерывно сравниваетс  с числом .Vi, записанным в регистре 6. В момент достижени  равенства блок сравнени  кодов 7 формирует импульс, который, с одной стороны, сбрасывает счетчик 9 в исходное нулевое состо ние , а € другой стороны, поступает на вход счетчика результата 8. После этого заполнение счетчика 9 продолжаетс  снова от нул  до момента достижени  равенства. Затем процесс повтор етс . Каждый импульс с третьего выхода блока управлени  3, соответствующий концу интервала TZ, поступает на один из входов клапанов 15, разблокиру  их, в результате чего на выходе 23 по вл етс  число Лз, которое подсчитает счетчик результата 8 за врем  TZ. Через врем , задаваемое элементом задержки 16 и достаточное дл  считывани  результата, счетчик 8 сбрасываетс  в нулевое исходное состо ние. За врем  TZ на вход счетчика 9 поступит NZ Tzfoz импульсов. Блок сравнени  кодов 7 сформирует столько импульсов на выходе, сколько раз число NI содержитс  в числе NzСледовательно , результатом измерени , снимаемым через клапаны 15 с выхода счетчика результата 8, будет число

Д/

V д . - ,

/01

JVi

Это выражение показывает, что результатом измерени   вл етс  число, пропорциональное отношению двух временных интервалов . Причем на выход 23 результат измерени  выдаетс  по концу каждого нредыдущего временного интервала TZ, а тем самым в измерителе реализуетс  непрерывный или след щий режим измерени  отношени  временных интервалов.

Дл  исключени  ошибок, обусловленных возможными переключени ми в счетчике результата 8 в моменты считывани  результата на выход 23, на второй блокирующий вход блока сравнени  кодов 7 подаютс  импульсы с третьего вы.хода блока управлени  3, запреща  формирование выходного импульса на врем  считывани  результата.

Прн работе цифрового измерител  в стартстопном режиме временной интервал TI измер етс  точно так, как изложено выше.

По команде «Запуск, подаваемой на запускающий вход 17 блока управлени  3, последний выдает импульсы образцовой частоты fo2 на вход счетчика 9 только в течение

вре.мени, равного интервалу TZ. В остальном работа измерител  не отличаетс  от работы в след щем режиме. Результат измерени  может быть считан на выход 23 по концу временного интервала или снимаетс  непосредственно с выхода счетчика результата 8.

Claims (2)

1. Цифровой измеритель отношени  временных интервалов, содерл ащий счетчик, запоминающий регистр, установочные входы которого подключены через клапаны к выходу счетчика, блок .сравнени  кодов, счетчик результата , элемент задержки, причем выходы

запоминающего регистра соединены с первыми входами блока сравнени  кодов, а выход последнего соединен со входом счетчика результата , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  области применени  и повыщени  точности измерени , в схему измерител  дополнительно введены два формировател , блок управлени , блок синхронизации считывани , дополнительный счетчик и дополнительные клапаны, причем выход первого формировател  подключен к первому входу блока синхронизации считывани , выход второго формировател  подключеи ко входу блока управлени , первый выход которого подключен ко входу счетчика и ко второму входу

блока синхронизации считывани , второй выход-ко входу дополнительного счетчика, выходы которого в свою очередь подключены ко вторым входам блока сравнени  -кодов, а установочный .вход соединен с выходом блока сравнени  кодов, третий выход блока управлени  подключен к первым входам дополнптельных клапанов и к первому блокировочному входу блока сравнени  кодов непосредственно , а к установочному входу счетчика результата через элемент задержки, первый выход :блока синхронизации считывани  нодключен ко вторым входам клапанов и ко второму блокировочному входу блока сравнени  кодов, второй выход к установочно .му входу счетчика, выходы счетчика результата подключены ко вторым входам дополннтельных клапанов, тфичем входами устройства служат входы формирователей, при этом блок синхронизации считывани  содержит

схему выделени  первой паузы, схему выделени  первого импульса и интегратор, причем первый вход схемы выделени  первой паузы образует первый вход блока, второй вход носледней и первый вход схемы выделени  первого импульса соединены между собой и

образуют второй вход блока, выход схемы выделени  первой паузы образует переый выход блока и через интегратор подключен ко второму входу Схемы выделени  первого импульса, выход которой образует второй выход блока и соедипен с установочным входом схемы выделени  первой паузы.

Источники информации, прин тые во в нимание при экспертизе:

1.Журнал «Приборы и системы управлени , 1969, № 6, стр. 47 («Цифровой измеритель отношений временных интервалов).

2.Авт. св. СССР N° 391728, G 04F 10/00, 17.06.71.

2f

ОН