Claims (1)
1 зобретение относитс к автоматике и электроизмерительной технике и может использоватьс при измерении электрических и неэлектрических величин, принимающих как. положительные , так и отрицательные значени . Известно частотно-цифровое измерительное устройство, содержащее датчик измер емой величины, формирователь , ключи, реверсивный счетчик, триггер знака, систему индикации и схему управлени . Однако известное устройство имеет сложную блок-схему, объ сн емую наличием реверсивного счетчика и блока определени нака разности частот. Наиболее близким к изобретению вл етс частотно-цифровое измеритель ное устройство, содержащее частотныйдатчик , выход которого подключен к первому входу элемента И, другим входом св занного с выходом блока управлени , а выходом - с входом счетчика причем другие выходы схемы управлени св заны с управл ющими входами счетчика, регистра и триггера знака и блок перезаписи С Однако известное устройство сложно , так как дл выполнени цепей пере записи дл одного двоично-дес тичного разр да необходимо восемь логических элементов. Если же учесть,.что в насто щее врем счетчики в микросхемном исполнении изготавливаютс только с пр мыми выходами, что дл полумени инверсных выходных сигналов, необходимых дл работы цепей перезаписи, в известном устройстве потребуютс еще по четыре инвертора на каждый двоично-дес тичный разр д. Кроме того , в. известном устройстве через схему цепей перезаписи всех разр дов проход т две шины от триггера знака (от пр мого и инверсного выходов), что усложн ет монтаж устройства. Цель изобретени - повышение надежности и помехозащищенности устройства Поставленна цель достигаетс тем, что в частотно-цифровом измерительном устройстве, содержащем элемент И, блок управлени , счетчик, блок перезаписи , регистр, триггер знака и датчик частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу блока управлени , выход элемента И соединен с пербым входом счетчика , второй вход которого подключен к второму выходу блока управлени и к первому входу триггера знака, второй вход которого подключен к основному выходу счетчика, а выход триггера знака соединен с управл ющим входом блока перезаписи, третий вход блока управлени соединен с управл ющим входом регистра, разр дные входы счетчика соединены с соответствующими разр дными входами регистра, разр дные выходы которого подключены к соответствующим входам блока перезаписи , выходы которого соединены с выходными шинами устройства. При этом блок перезаписи состоит из п цепей перезаписи, а кажда цепь перезаписи состоит из трех элементов равнозначности, двух элементов И-НЕ и двух элементов НЕ, первый вход первого элемента равнозначности подключен к первому входу цепи перезаписи, второй вход первого элемента равнозначности соединен с управл ющим входом цепи перезаписи, с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выход первого элемента равнозначности подключен к первому выходу цепи перезаписи , второй вход цепи перезаписи соединен с вторым выходом цепи перезаписи и с вторым входом второго элемента И-НЕ, первый вход второго элемента равнозначности подключен к выходу второго элемента И-НЕ и к второму входу первого элемента И-НЕ, второй вход второго элемента равнозначности соединен с выходом первого элемента НЕ и с третьим входом первого элемента И-НЕ, выход второго элемента равнозначности соединен с третьим выходом цепи перезаписи, первый вход третьего элемента равнозначности подключен к выходу первого элемента И-НЕ второй вход третьего элемента равнозначности соединен с выходом второго элемента НЕ, выход третьего элемента равнозначности подключен к четвертому выходу цепи перезаписи, входы пер вого и второго элементов НЕ соединены соответственно с третьим и четвертым входами цепи перезаписи. На чертеже представлена блок-схема частотно-цифрового измерительного устройства . Устройство содержит датчик 1 частоты , элемент 2 И, блок 3 управлени . счетчик k, блок 5 перезаписи, содержаии п цепей перезаписи, где п - колиество двоично-Дес тичных разр дов четчика и регистра, регистр 6, тригер 7 знака. Кажда цепь перезаписи блока 5 соержит первый, второй, третий элемены равнозначности 8-10, первый и втоой элементы 11 и 12 И-НЕ, первый и торой инверторы 13 и 14. Выход датчика 1 соединен с первым входом элемента 2 И, к второму входу которого подключен первый выход блока 3 управлени . Выход элемента 2 И соединен с входом счетчика А, разр дные выходы которого подключены к разр дным входам регистра 6. Выходы каждого двоично-дес тичного разр да регистра 6 соединены с входами соответствующей ему цепи перезаписи блока 5 следующим образом: выход первого (младшего) разр да регистра 6 соединен с первым входом первого элемента 8 равнозначности, выход второго разр да соединен с вторым входом второго элемента 12 И-НЕ, выход третьего разр да регистра 6 соединен с входом первого инвертора Н, выход четвертого разр да регистра 6 соединен с входом второго инвертора 13« Выход второго элемента 12 И-НЕ соединен с первым входом второго элемента 9 равнозначности и вторым входом первого элемента 11 И-НЕ, выход первого инвертора k соединен с вторым входом второго элемента 9 равнозначности и третьим входом первого элемента 11 И-НЕ, выход инвертора 13 с вторым входом третьего элемента 10 равнозначности, к первому входу которого подключен выход первого элемента 11 И-НЕ. К второму входу первого элемента 8 равнозначности, к первому входу второго элемента 12 И-НЕ и к первому входу первого элемента 11 И-НЕ подключен выход триггера 7 знака, к второму и первому входам которого подключены соответственно выход счетчика i и второй выход блока 3 управлени , который подключен к вто598356 рому входу сметчика i. Третий выход блока 3 подключен к управл ющему входу регистра б. Выходы первого, второго , третьего элементов 8-10 равнозначности каждой цепи перезаписи и выход 5 вторых двоично-дес тичных разр дов регистра 6 соединены с выходными шинами устройства. Блок 3 управлени представл ет собой последовательно соединенные ге- нератор опорной частоты и счетчик с подключенным к его выходам набором логических схем, вырабатывающих последовательность управл ющих сигнало Установка счетчика Ц и триггера 7 знака , Измерение входной величины, Перезапись в регистр 6. Устройство работает следующим образом . В начале каждого измерени блок 3 управлени формирует импульс, осуществл ющий начальную установку счет чика и триггера 7 знака Счетчик k устанавливаетс в состо ние, соответ ствующее дополнительному коду числового эквивалента нача/1ьной частоты д чика 1. а триггер 7 знака - в состо ние, соответствующие отрицательному значению измер емой величины. Импульсы с выхода датчика 1 в течение определенного времени измерени через .элементы 2 И поступают на вход счетчика АО Если измер ема величина положительна, то счетчик Ц переполнитс , триггер 7 знака переключитс в состо ние, соответствующе положительному значению измер емой величины, В результате этого состо ние регистра 6 с помощью цепей перезаписи блока 5 будет выводитьс на выходные шины устройства в пр мом коде. Если измер ема величина отрицательна , переполнение счетчика Ц не произойдет, триггер 7 знака останетс в первоначальном состо нии, цепи перезаписи блока 5 преобразуют допол нительный код числа, записанного в регистр 6, в пр мой и вывод т его на выходные шины. По сравнению с известным устройством предлагаемое отличаетс простотой схемного решени цепей перезаписи и монтажа всего устройства. Так при выполнении цепей перезаписи на микросхемах, например К133 серии, в предложенном устройстве потребуетс два корпуса ( точнее 1 v. Если предположить, что счетчик результзта имеет шесть двоично-дес тичных разр дов , то дл выполнени цепей перезаписи потребуетс дес ть корпусов. Что касаетс известного устройства, то подсчет корпусов, необходимых дл выполнени его цепей перезаписи, затруднителен , так как среди микросхем отсутствуют элемент|1 И, ИЛИ ( есть И-НЕ, ИЛИ-НЕ). Если построить цепи перезаписи в известном устройстее на элементах одной из наиболее распространенных серий К133. то на один двоично-дес тичный разр д потребуетс k корпуса, а на шесть разр дов 25 у т.е. в предложенном устройстве использовано в 2,5 раза меньше элементов, чем в известном. Если прин ть стоимость одного элемента К133 серии в среднем 2 руб., то затраты на изготовление 1 экземпл ра предложенного устройства ( в смысле стоимости использованных элементов на 32 руб. меньше затрат в известном . Монтаж предложенного устройства более просг,,так как требует подключение только пр мых выходов счетчика результата через регистр к входам цепей перезаписи и одного выхода триггера знака, в то врем как,в известном устройстве необходимо подключение к входам цепей перезаписи как пр мых,так и обратных выходов счетчика результата, а также двух выходов триггера знака. Уменьшение подводимых проводов к цеп м перезаписи в предложенном устройстве повышает его надежность. В известном устройстве выходы регистра выведены на внешние шины устройства . Это уменьшает помехозащищенность устройства, так как помехи, возникающие на его внешних разъемах, будут сбивать состо ние регистра. Предложенное устройство обладает повышенной помехозащищенностью, так как на внешние разъемы выведены не выхо - ды регистра, а выходы цепей перезаписи . Поэтому помеха, возникша на внешних разъемах устройства, не приведет к сбою регистра. Таким образом, подключение цепей перезаписи блока 5 к выходным шинам устройства и соединение |эазр дных выходов счетчика с соответствующими разр дными входами регистра, разр дные выходы которого соединены г соот9 ветствующими входами цепей перезаписи , а также изменение принципиальной схемы цепей перезаписи обеспечивает повышение надежности и помехозащищен ности устройства. Формула изобретени 1. Частотно-цифровое измерительное устройство, содержащее элемент И блок управлени , счетчик, блок перезаписи , регистр, триггер знака и датчик частоты, выход которого соеди нен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу блока управлени , выход элемента И соединен с первым входом счетчика, второй вход которого подключен к второму выходу блока управлени и к первому входу триггера зна ка, второй вход которого подключен к основному выходу счетчика, а выход триггера знака соединен с управл ющим входом блока перезаписи, третий выход блока управлени соединен с уп равл ющим входом регистра, о т л .и чающеес тем, что, с целью повышени надежности и помехозащищен ности, разр дные выходы счетчика соединены с соответствующими разр дным входами регистра, разр дные выходы которого подключены к соответствующи входам блока перезаписи, выходы которого соединены с выходными шинами устройства, 2 Устройство по п« 1, о т л и чающеес тем, что блок перезаписи выполнен в виде И цепей перезаписи , кажда из которых содержит три элемента равнозначности, два эле 68 мента И-НЕ, два элемента НЕ, при этом первый вход первого элемента равнозначности подключен к первому входу цепи перезаписи, второй вход первого элемента равнозначности соединен с управл ющим входом цепи перезаписи, с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выход первого элем нта равнозначности подключен к первому выходу цепи перезаписи, второй вход цепи перезаписи соединен с вторым выходом цепи перезаписи и с вторым входом второго элемента И-НЕ, первый вход второго элемента равнозначности подключен к выходу второго элемента И-НЕ и к второму входу первого элемента И-НЕ, второй вход второго элемента равнозначности соединен с выходом первого элемента НЕ и с третьим входом первого элемента И-НЕ, вь1ход второго элемента равнозначности соединен с третьим выходом цепи перезаписи , первый вход третьего элемента равнозначности подключен к выходу первого элемента И-НЕ, второй вход третьего элемента равнозначности соединен с выходом второго элемента НЕ, выход третьего элемента равнозначности подключен к четвертому выходу цепи перезаписи, входы .первого и второго элементов НЕ соединены соответственно с третьим и четвертым входами цепи перезаписи Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Голембо В.А. и др. Пьезокварцевые АЦП температуры. Киев, Вища школа, 1977, с. 39. 2о Авторское свидетельство СССР № it08it56, кл. Н 03 К 13/02, 197 (прототип)о1 invention relates to automation and electrical measuring equipment and can be used in the measurement of electrical and non-electrical quantities, taking as. positive and negative values. A frequency-digital measuring device is known, comprising a measured value sensor, a driver, keys, a reversible counter, a sign trigger, an indication system, and a control circuit. However, the known device has a complex block diagram, which is explained by the presence of a reversible counter and a block for determining the difference in frequency. The closest to the invention is a frequency-digital measuring device containing a frequency sensor, the output of which is connected to the first input of the element I, another input connected to the output of the control unit, and the output to the input of the counter and the other outputs of the control circuit The inputs of the counter, register and trigger of the character and rewriter block C However, the known device is difficult, since eight logic elements are necessary for performing rewrite circuits for one binary-decimal discharge. If, however, it is considered that at the present time the microcircuit counters are manufactured only with direct outputs, so that in order to reverse the inverse output signals necessary for the rewriting circuits to be used, in the known device four more inverters will be required for each binary digit. . Besides, in. The known device passes through the circuit of rewriting of all bits two tires from the sign trigger (from the direct and inverse outputs), which complicates the installation of the device. The purpose of the invention is to improve the reliability and noise immunity of the device. The goal is achieved by the fact that in a frequency-digital measuring device containing an AND element, a control unit, a counter, a rewriter unit, a register, a sign trigger and a frequency sensor whose output is connected to the first input of the AND element, the second input of which is connected to the first output of the control unit, the output of the element I is connected to the first input of the counter, the second input of which is connected to the second output of the control unit and to the first input of the sign trigger, the second the input of which is connected to the main output of the counter, and the output of the character trigger is connected to the control input of the rewriting unit, the third input of the control unit is connected to the control input of the register, the discharge inputs of the counter are connected to the corresponding bit inputs of the register, the bit outputs of which are connected to the corresponding the inputs of the rewriter, the outputs of which are connected to the output tires of the device. The rewriting block consists of n rewriting chains, and each rewriting circuit consists of three elements of equivalence, two NAND elements and two elements of NOT, the first input of the first element of equivalence is connected to the first input of the rewriting chain, the second input of the first element of equivalence is connected to the control the input of the rewrite circuit, with the first inputs of the first and second NES elements, the output of the first equivalence element is connected to the first output of the rewriting circuit, the second input of the rewriting circuit is connected to the second output of the first records and with the second input of the second NAND element, the first input of the second equivalence element is connected to the output of the second NAND element and to the second input of the first NAND element, the second input of the second equivalence element is connected to the output of the first NO element and to the third input of the first element AND-NOT, the output of the second element of equivalence is connected to the third output of the rewriting circuit, the first input of the third element of equivalence is connected to the output of the first element AND-NOT. The NOT element, the output of the third equivalence element is connected to the fourth output of the rewriting circuit, the inputs of the first and second elements are NOT connected to the third and fourth inputs of the rewriting circuit, respectively. The drawing shows a block diagram of a frequency-digital measuring device. The device contains a frequency sensor 1, element 2 And, block 3 controls. counter k, block 5 rewriting, containing n rewriting chains, where n is the number of bits and decimal digits of the meter and the register, register 6, trigger 7 characters. Each rewriting circuit of block 5 contains the first, second, third elements of equivalence 8-10, the first and second elements 11 and 12 AND-NOT, the first and second inverters 13 and 14. The output of sensor 1 is connected to the first input of element 2 AND, to the second input which is connected to the first output of the control unit 3. The output of element 2 and is connected to the input of counter A, the bit outputs of which are connected to the bit inputs of register 6. The outputs of each binary-decimal register of register 6 are connected to the inputs of the corresponding rewriting circuit of block 5 as follows: output of the first (minor) bit Yes register 6 is connected to the first input of the first element 8 of equivalence, the output of the second discharge is connected to the second input of the second element 12 NAND, the output of the third discharge of register 6 is connected to the input of the first inverter H, the output of the fourth discharge of register 6 inen with the input of the second inverter 13 "The output of the second element 12 AND-NOT connected to the first input of the second element 9 equivalence and the second input of the first element 11 AND-NOT, the output of the first inverter k is connected to the second input of the second element 9 equivalence and the third input of the first element 11 AND-NOT, the output of the inverter 13 with the second input of the third element 10 equivalence, to the first input of which is connected to the output of the first element 11 AND-NOT. To the first input of the first element 8 of equivalence, to the first input of the second element 12 AND-NOT and to the first input of the first element 11 I-NOT, the trigger output 7 signs are connected, to the second and first inputs of which the output of the counter i and the second output of the control unit 3 are connected which is connected to the second input of the estimator i. The third output of block 3 is connected to the control input of register b. The outputs of the first, second, third elements 8-10 of the equivalence of each rewriting circuit and the output 5 of the second binary decimal bits of the register 6 are connected to the output buses of the device. Control unit 3 is a series-connected reference frequency generator and a counter with a set of logic circuits connected to its outputs, generating a sequence of control signals Setting the counter C and the trigger 7 characters, Measuring the input variable, Overwriting the register 6. The device works as follows . At the beginning of each measurement, the control unit 3 generates a pulse that performs the initial setting of the counter and the trigger 7 of the sign. The counter k is set to the state corresponding to the additional code of the numerical equivalent start / 1n frequency of the switch 1. and the trigger 7 of the sign to the state corresponding to a negative value of the measured value. The pulses from the output of sensor 1 during a certain measurement time through the elements 2 and enter the input of the AO counter. If the measured value is positive, the counter C overflows, the trigger 7 signs switch to the state corresponding to the positive value of the measured value. As a result register 6 using the rewrite circuits of block 5 will be output to the device output buses in direct code. If the measured value is negative, the overflow of the counter C does not occur, the trigger 7 signs remain in the original state, the rewriting chains of block 5 convert the additional code of the number written to register 6 into direct and output it to the output buses. Compared with the known device, the proposed feature is the simplicity of the circuit design of the rewriting and mounting circuits of the entire device. So, when performing rewrite circuits on chips, for example, K133 series, the proposed device will require two enclosures (or more precisely 1 v. Assuming that the result counter has six binary-decimal places, then ten enclosures will be required to perform rewrite circuits. the known device, then counting the housings necessary for performing its rewriting circuits is difficult, since among the microcircuits there is no element | 1 AND, OR (there IS NAND, OR NO) If you build rewrite chains in a known device on the element x of one of the most widespread series K133, then one cad-bit would require k cases, and six bits 25 y, i.e., 2.5 times fewer elements than the known one used in the proposed device. cost of producing 1 instance of the proposed device (in terms of the cost of the used elements is 32 rubles less than the cost of the known. Installation of the proposed device is more expensive because it only requires direct connection counter reset outputs Plot through the register to the inputs of rewriting circuits and one sign trigger output, while in a known device it is necessary to connect to the inputs of rewrite circuits both direct and reverse outputs of the result counter, as well as two sign trigger outputs. The reduction of the leads to the rewriting circuit in the proposed device increases its reliability. In the known device, the register outputs are output to the external buses of the device. This reduces the noise immunity of the device, since the interference on its external connectors will knock the state of the register. The proposed device has a high noise immunity, since the outputs of the overwriting circuits are not output to the external connectors, but not the outputs of the register. Therefore, the interference occurring on the external connectors of the device will not lead to a register failure. Thus, the connection of the rewriting circuits of the unit 5 to the output buses of the device and the connection | of the counter electrical outputs with the corresponding bit inputs of the register, the bit outputs of which are connected by the corresponding inputs of the rewriting circuits, as well as the change of the circuit diagram of the rewriting circuits ensures improved reliability and noise immunity. device. Claim 1. Frequency-digital measuring device containing element And control unit, counter, rewriting unit, register, sign trigger and frequency sensor whose output is connected to the first input of the And element, the second input of which is connected to the first output of the control unit, output element I is connected to the first input of the counter, the second input of which is connected to the second output of the control unit and to the first input of the character trigger, the second input of which is connected to the main output of the counter, and the output of the sign trigger is connected to The overwrite input of the rewrite unit, the third output of the control unit is connected to the control input of the register, and it is due to the fact that, in order to increase the reliability and noise immunity, the bit outputs of the counter are connected to the corresponding bit inputs of the register, the bit outputs which are connected to the corresponding inputs of the rewriting unit, the outputs of which are connected to the output buses of the device, 2 The device according to claim "1, about which is that the rewriting unit is made in the form of rewriting circuits, each of which contains three elements at first, two elements are NOT-NOT, two elements are NOT, the first input of the first element of equivalence is connected to the first input of the rewriting circuit, the second input of the first element of equivalence is connected to the control input of the rewriting circuit, with the first inputs of the first and second elements AND- NOT, the output of the first element of equivalence is connected to the first output of the rewriting circuit, the second input of the rewriting circuit is connected to the second output of the rewriting circuit and the second input of the second AND element, the first input of the second equivalence element is connected the output of the second element AND-NOT and the second input of the first element AND-NOT, the second input of the second element of equivalence is connected to the output of the first element NOT and to the third input of the first element AND-NOT, the first input of the second element of equivalence is connected to the third output of the rewriting circuit, the first input The third equivalent element is connected to the output of the first NAND element, the second input of the third equivalent element is connected to the output of the second element NOT, the output of the third equivalent element is connected to the fourth output of the rewriting circuit, moves .First and second elements are not connected respectively to the third and fourth circuit inputs rewriting data sources, the received note in the examination 1. Golembo VA and others. Piezokvartsevye ADC temperature. Kiev, Vishcha School, 1977, p. 39. 2o USSR Author's Certificate No. it08it56, cl. H 03 K 13/02, 197 (prototype) about
5btiu 3 и5btiu 3 and