Claims (3)
Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано в многоканальных телеметрических системах и системах автоматического контрол ДЛЯ преобразовани информации от датчиков с вы ходной частотой, мен ющейс в широком диапазоне. Известно устройство дл преобразовани частотного сигнала в цифров код, содерхсащее клапан измер емой частоты, схему выделени одного периода , клапан эталонной частоты, генератор эталонной частоты, блок управлени , настраиваемый делитель и счетчик линейного значени измер емой частоты 1. Недостатком такЪго устройства вл етс больша разр дность кода, эквивалентногЪ частоте при работе в широком диапазоне частот и необходимость применени в счетчике счетных элементов с высокой частотой переклю чени . Известен также функциональный пре образователь частоты импульсов в цифровой код, содержащий дискриминатор-формирователь , элемент И, накопительный триггерный счетчик, генератор меток времени, кодовый счетчик , дешифратор, регистр хранени информации, индикаторное устройство и управл ющее устройство 2. Недостатком этого устройства вл етс низкое быстродействие , так как врем преобразовани определ етс несколькими периодами измер емой частоты. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению вл етс устройство ДЛЯ преобразовани частоты в код содержащее формирователь импульсов измер емой частоты, выход которого соединен со входом счетчика импульсов измер емой частоты , элемент ИЛИ, генератор иьшульсов эталонной частоты, счетчик импульсов эталонной частоты, выход которого соединен с первой группой входов блока коммутации 3. Недостатке такого устройства вл етс низкое быстродействие и больша разр дность кода, эквивалентного частоте, измен ющейс в широком диапазоне .. Целью изобретени вл етс повышение быстродействи устройств при одновременном сокращении разр дности кода эквивалентного частоте, измен ющейс в широком диапазоне. Поставленна цель достигаетс тем что в ус-ройство дл преобразовани частоты в код, содержащее формирователь импульсов измер емой частоты, выход которого соединен со входом счетчика импульсов измер емой частоты , элемент ИЛИ, генератор импульсов эталонной частоты, счетчик импульсов эталонной частоты, выход которого со единен с первой группой входов блока коммутации, дополнительно введены дв триггера,два.элемента И,элемент ИЛИ, детаифратор и шифратор, причем выход формировател илшульсов измер емой частоты подключен к единичному входу первого триггера и к одному из входов денифратЬра, другие входы которо го соединены с выходами разр дов сче чика импульсов измер емо частоты, выходы дешифратора подключены через последовательно соединенные дополнительный элемент ИЛИ и первый элемент И к нyлeвfciвv входам первого и второго триггеров и непосредственно ко входам шифратора, выходы которого подключены ко второй группе входов блока ком((1утацйй выход второго триггера соединен с уттравл ющим входом фор мироватё импульсов измёрйёмой част ты, а выхода первого три|7гера и гене ратора йшуйьсдв эталонной чадтр через второй эл(эмент И йодключёнй ко ВХОДУ: счётчика импульсов эталонной частотй ёыход которого через . элемент иЛИ сбёдймен со. вФорам входом первого элемента И. На чертеже представлена фуйкцйональна предлагаемого устрой-. ства дл преобразовани : в ко Устройство дл преобразовани час тбты в код содержит форгшрователь 1 импульсов йз)М1ер емой. частоты, генератор 2 импульсов эталонной частота F&, счетчик 3 импульсов эталонной частоты РЭ, счетчик 4 импульсов измер емой частоты РЭС блок коммутации 5, элементы б 7 И, ;эЯёменты:8,9 ИЛИ триггеры 10, 11, дешифратор 12, шифратор 13, формирователь номера поддиапазона Д4. ; Устройство дл преобразовани час тоты в код работает следующим образом . Сигнал начало преобразовани a ycтpfoйcтвa управлени перебрасывает триггер 11. Потенциальный сигнал с выкоца триггера 11 дает разрешение на прохождение измер емого сигнала через формирователь 1. Импульсы с выхода формировател 1 поступают на двоичный счетчик 4 и фронтом первого импульса перебрасываетс -триггер 10, который разрешает прохождение импуль сов эталонной частоты РЭ от генератора 2 импульсов эталонной частоты через элемент И 7 на счетчик.3, Окончание преобразовани происходит при наличии определенного количества импульсов, поступивших на сче чик 3 и с по влением сигнала номера поддиапазона на выходе формировател 14 номера поддиапазона. Число импульсов эталонной частоты РЭ, поступивших в счетчик 3, при котором происходит окончание преобразовани , зависит от измер емой частоты и измен етс от о Nwoj , где Nniin - минимальное количество импульсов эталонной частоты, которое определ етс требуемой точностью измерени , Nma«- максимальное количество импульсов РЭ, поступивших в счетчик 3, которое определ етс низшей частотой измер емого сигнала. Дл увеличени быстродействи частота генератора 2 выбираетс из услови , чтобы за период некоторой средней частоты на счетчик 3 поступило NfMir импульсов эталонной частоты. Врем измерени этой средней частоты и частоты ниже средней определ етс одним- периодом измер емой частоты, При зтсал количество импульсов эталонной частоты, поступивших на счетчик 3, будет увеличиватьс с уменьшением измер емой частоты. Формирование интервала времени, равного одному периоду измер емой частоты, происходит в формирователе 14 номера поддиапазона . . Яри измер емой.частоте РЖ больше некоторой средней частоты измерение происходит за .несколько периодов измер емой частоть. Сигнал номера поддиапазона формируетс в результате сравнени содержимого счетчика 3 и количества периодов измер емой частоты За интервал измерени . В каждом поддиапазоне крайние частоты отличаютс в дв§ раза. Дл частот среднего поддиапазона содержимое счетчика 3 находитс в пределах от Nmifl до 2Nmtr -l. Дл поддиапазонов с частотой сигнала РХ ниже частоты среднего поддиапазона содержимое в счетчике 3 дл крайних частот стыкующихс поддиапазонов отличаетс в два раза. Дл поддиапазона частот выше среДнего поддиапазона содержимое счетчика 3 находитс также в пределах от ДО 2Nf iin-l, а количество пери-, одов, за которое происходит измерение , кратно. 2. Чем выше частота поддиапазона, тем больше п. Сигнал о заполнении счетчика 3 импульсами эталонной частоты в указанных пределах подаетс через элемент ИЛИ 8 на вход элемента И б и на формирователь 14 номера поддиапазона. Число периодов измер емой частоты вы вл етс дешифратором 12 формировател 14 номера поддиапазона, входы которого подключены к выходам счетчика 4. Сигналы на выходе дешифрато ра 12 по вл ютс при значени х чисел в счетчике 4 кратных 2,где ,1,2,3. С выхода допифратора 12 формиро тел 14 через элемент ИЛИ 9 сигналы номера подаютс на второй вход элемента И б. При совпадении сигналов на первом и втором входе элемента И б на его выходе по вл етс сигнал конец преобразовани , который устанавливает в О триггеры 10 и 11. Сигналы с выхода дешифратора 12 формировател 14 подаютс на шифрат 13, где преобразуютс в двоичный код номера поддиапазона, который с кодом счетчика 3 через блок коммутации 5 передаютс в систему по сигналу За рос. Таким образом, врем преобразовани предлагаемого устройства определ етсй автоматически и дл частот некоторого среднего поддиапазона и частот ниже среднего поддиапазона ра но периоду измер емой частоты, а дл частот выше некоторого среднего поддиапазона врем преобразовани равно периоду частоты среднего поддиапазона , при этом номер поддиапазона определ етс автоматически. Разр дность кода, эквивалентного измер емой частоте, равна разр дности кода дл числа Nw4n в счетчике 3 и разр дности кода номера поддиапазо на от формировател 14. Разр дность кода номера поддиапазона определ етс из выражени п 2, где п - количество поддиапазонов, m - количество двоичных разр до Количество поддиапазонов определ етс из выражени Ffno 2 Ftviin . где FfviQy- максимальна частота всего диапазона измер емых частот, Fniin- минимальна частота всего диапазона измер емыхчастот. Технико-экономический эффект от использовани предлагаемого техничес кого решени в отличие от прототипа заключаетс в повышении быстродействи при одновременном уменьшении раз р дности кода эквивалентного частоте Так, например, дл преобразовани частоты с помощью известного устройства - прототипа с точностью преобразовани 0,2%, необходимо производить измерение в течение интервала времени, равного 500 периодам измер емой частоты дл самой низкой частоты в заданном диапазоне. Интервал времени измерени остаетс посто нным дл всего диапазона частсэт, поэтому с увеличением частоты число импульсов измер емой частоты за.интервал измерени пропорционально увеличиваетс . В предлагаемом устройстве в отличие от известного дл частот в диапазоне от самого ни.зкого значени до некоторой средней частоты преобразование производитс за интервал времени, равный одному периоду измер емой частоты. Дл более высоких частот интервал измерени равен одному периоду частоты некоторого среднего поддиапазона. Таким образом, быстродействие предлагаемого устройства в дес тки раз выше, чем быстродействие известного устройства, В то же врем в известном устройстве разр дность кода, соответствующего измер емой частоте, определ етс разр дно стью счетчика импульсов измер емой частоты, счетчика кадров и счетчика импульсов эталонной частоты . Интервал времени измерени определ етс количеством импульсов измер емой частоты, необходимых дл измерени с заданной точностью дл случа измерени самой низкой частоты во всем диапазоне измер емых частот . Формула изобретени / . Устройство дл преобразовани частоты в код, содержащее формирователь импульсов измер емой частоты, выход которого соединен со входом счетчика импульсов измер емой частоты, элемент ИЛИ, генератор импульсов эталонной частоты, счетчик импульсов эта:лонной частоты, выход которого соединен с первой группой входов блока коммутации , отличающеес тем, что, с целью повьашени быстродействи , в него дополнительно введены два три17гера, два элемента И, элемент ИЛИ, дш ифратор и шифратор, причем выход формировател импульсов измер емой частоты подключен к единичному входу первого тргтгера и к одному из входов д аифратора, другие входы которого соединены с выходами разр дов счетчика импульсов измер емой частоты, выходы дешифратора подключены через последовательно соединенные дополнительньй э темент ИЛИ и первый элемент И к нулевым входг м первого и второго триггеров и непосредственно ко входам шифратора, выходы которого подключены ко второй группе входов блока коммутации, выход второго,триггера соединен с управл ющим входом формировател импульсов измер емой частоты, а выходы первого триггера и генератора импульсов эталонной частоты через второй элемент И подключены ко входу счетчика импульсов эталонной частоты выход которого через элемент ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 263299, кл. G Об J, 1968. The invention relates to the field of measurement technology and can be used in multichannel telemetry systems and automatic control systems for converting information from sensors with an output frequency varying in a wide range. A device for converting a frequency signal into a digital code containing the measured frequency valve, a single period selection circuit, a reference frequency valve, a reference frequency generator, a control unit, an adjustable divider and a linear frequency counter of the measured frequency 1 are known. A disadvantage of such a device is a large The code length is equivalent to the frequency when operating in a wide frequency range and the need to use counters with a high switching frequency in the counter. Also known is a functional converter of the frequency of pulses into a digital code containing a discriminator-driver, element I, a cumulative trigger counter, a time stamp generator, a code counter, a decoder, an information storage register, an indicator device, and a control device 2. The disadvantage of this device is a low speed, because the conversion time is determined by several periods of the measured frequency. The closest to the technical essence of this invention is a device for frequency conversion into a code containing a measured frequency pulse generator, the output of which is connected to the input of a pulse counter of the measured frequency, an OR element, a generator of pulses of the reference frequency, a pulse counter of the reference frequency, the output of which is connected with the first group of inputs of the switching unit 3. The disadvantage of such a device is the low speed and large code size equivalent to a frequency varying widely range .. The aim of the invention is to increase the speed of the device while reducing the discharge of clarity code equivalent frequency varying over a wide range. The goal is achieved by the fact that a device for frequency conversion into a code containing a pulse shaper of a measured frequency, the output of which is connected to the input of a pulse counter of a measured frequency, an OR element, a pulse frequency generator of a reference frequency, a pulse counter of a reference frequency, the output of which is connected with the first group of inputs of the switching unit, additional triggers, two AND elements, an OR element, a detail encoder and an encoder are added, and the output of the driver of the pulses of the measured frequency is connected to a single input at the first trigger and to one of the inputs of the denifrater, the other inputs of which are connected to the outputs of the counters of the pulse of the measured frequency, the outputs of the decoder are connected through the series-connected additional element OR and the first element AND to the inputs of the first and second triggers and directly to the inputs the encoder, the outputs of which are connected to the second group of block inputs ((the first output of the second flip-flop is connected to the termination input of the pulse of the measured part, and the output of the first three | Not a rator is a reference unit of the reference through the second power (ement and connection to INPUT: the pulse counter of the reference frequency output of which through. element OR sbydymen with. The foram is the entrance of the first element I. The drawing shows the fuycional of the proposed device. Facilities for conversion: in ko. The device for converting a frequency into a code contains the forgshravatel 1 pulse ds) MI. frequencies, generator 2 pulses reference frequency F &, counter 3 pulses of reference frequency RE, counter 4 pulses of measured frequency RES switching unit 5, elements b 7 And,; eaments: 8.9 OR triggers 10, 11, decoder 12, encoder 13 , shaper number of subrange D4. ; A device for converting frequency into code works as follows. The signal of the beginning of the conversion of the control line flips trigger 11. The potential signal from the trigger of trigger 11 permits the measured signal to pass through the shaper 1. Pulses from the output of the shaper 1 are fed to the binary counter 4 and the front of the first pulse is flung - trigger 10, which allows the pulse to pass The reference frequency of the electronics from the generator 2 pulses of the reference frequency through the element And 7 to the counter. 3. The conversion ends when there is a certain number of pulses. The number of the subband number at the output of the imaging unit is 14 of the subband number. The number of pulses of the reference frequency of the operating elements received in counter 3, at which the conversion ends, depends on the measured frequency and varies from about Nwoj, where Nniin is the minimum number of pulses of the reference frequency, which is determined by the required measurement accuracy, Nma "is the maximum number impulses of electronic devices received in counter 3, which is determined by the lowest frequency of the measured signal. To increase the speed, the frequency of oscillator 2 is selected from the condition that over a period of a certain average frequency to the counter 3 received NfMir pulses of the reference frequency. The measurement time of this average frequency and the frequency below the average is determined by one period of the measured frequency. When the number of pulses of the reference frequency received by the counter 3, will increase with decreasing the measured frequency. The formation of a time interval equal to one period of the measured frequency occurs in the shaper 14 of the subband number. . Yari of the measurable frequency of the RC, more than a certain average frequency, is measured over several periods of the measured frequency. The subband number signal is generated by comparing the contents of counter 3 and the number of periods of the frequency being measured. During the measurement interval. In each subrange, the extreme frequencies differ by a factor of two. For midrange frequencies, the contents of counter 3 range from Nmifl to 2Nmtr -l. For subbands with a PX signal frequency below the midrange frequency, the contents in counter 3 for the extreme frequencies of the junction subbands are twice as different. For a subband of frequencies above the midrange, the contents of counter 3 are also in the range of up to 2nf iin-1, and the number of peri- ods, for which the measurement takes place, is a multiple of. 2. The higher the subband frequency, the greater the p. The signal that the counter is filled with 3 pulses of the reference frequency within the specified limits is fed through the OR 8 element to the input of the And b element and the subband number generator 14. The number of periods of the measured frequency is detected by the decoder 12 of the former 14 of the subband number, the inputs of which are connected to the outputs of counter 4. The signals at the output of the decoder 12 appear at the values of the numbers in the counter 4 times 2, 1,2,3. From the output of the dopifrator 12, the formors 14 are transmitted through the element OR 9, the number signals are fed to the second input of the element And b. When the signals at the first and second input of the element Ib coincide, the output of the signal appears at the output of the transform, which sets the triggers 10 and 11 into the signals. The signals from the output of the decoder 12 of the driver 14 are transmitted to the cipher 13, where the binary numbers of the subband, which, with the counter code 3, is transmitted through the switching unit 5 to the system by the signal Zag. Thus, the conversion time of the proposed device is automatically determined for frequencies of a certain average subband and frequencies below the average subband for the period of the measured frequency, and for frequencies above a certain average subband the conversion time is equal to the period for the frequency of the average subband, while the number of the subband is determined automatically . The code bit equivalent to the measured frequency is equal to the code bit for the number Nw4n in counter 3 and the code width of the subband number from the driver 14. The code width of the subband number is determined from the expression in n 2, where n is the number of subbands, m is number of binary bits to number of subranges is determined from the Ffno 2 Ftviin expression. where FfviQy is the maximum frequency of the entire range of measured frequencies, Fniin is the minimum frequency of the entire range of measured frequencies. The technical and economic effect of using the proposed technical solution, unlike the prototype, is to increase the speed while simultaneously decreasing the code equivalent to a frequency. For example, to convert the frequency using a known prototype device with a conversion accuracy of 0.2%, measurement during the time interval equal to 500 periods of the measured frequency for the lowest frequency in the specified range. The measurement time interval remains constant for the entire frequency range, therefore the number of pulses of the measured frequency increases with increasing frequency. The measurement interval increases proportionally. In the proposed device, in contrast to the known, for frequencies in the range from the lowest value to a certain average frequency, the conversion is performed in a time interval equal to one period of the measured frequency. For higher frequencies, the measurement interval is equal to one period of the frequency of a certain average sub-band. Thus, the speed of the proposed device is ten times higher than the speed of the known device. At the same time, in a known device, the code width corresponding to the measured frequency is determined by the size of the pulse counter of the measured frequency, frame counter and pulse counter of the reference frequency. frequencies. The measurement time interval is determined by the number of pulses of the measured frequency required to measure with a given accuracy for the case of measuring the lowest frequency in the entire range of measured frequencies. Claims. A device for converting a frequency into a code containing a pulse shaper of a measured frequency, the output of which is connected to the input of a pulse counter of a measured frequency, an OR element, a pulse generator of a reference frequency, a pulse counter such as: a microwave frequency, the output of which is connected to the first group of inputs of the switching unit, characterized in that, in order to improve speed, two triggers, two AND elements, an OR element, an infrared generator, and an encoder are additionally introduced into it, with the output of the frequency generator of the measured frequency Connected to the single input of the first transmitter and to one of the inputs of the reference, the other inputs of which are connected to the outputs of the bits of the pulse counter of the measured frequency, the outputs of the decoder are connected via the serially connected additional OR or the first element And to the zero inputs of the first and second triggers and directly to the inputs of the encoder, the outputs of which are connected to the second group of inputs of the switching unit, the output of the second trigger is connected to the control input of the pulse shaper of the measured frequency, and the outputs of the first trigger and the pulse generator of the reference frequency through the second element I are connected to the input of the pulse counter of the reference frequency whose output through the OR element is connected to the second input of the first element I. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate No. 263299, cl . G About J, 1968.
2.Авторскоесвидетельство СССР № 292233, кл. Н 03 К 13/02, 1969. 2. Authorship certificate of the USSR No. 292233, cl. H 03 K 13/02, 1969.
3.Авторское свидетельство СССР № 373873, кл. Н 03 К 13/20, 1977.3. USSR author's certificate number 373873, cl. H 03 K 13/20, 1977.
,MJ«.,, MJ ".,