Claims (3)
10 второй формирователи импульсов, кварцевый, генератор, первый и второй формирователи временного интераала , первый вход второго из котогаис соединен с выходом второго формиро15 вател импульсов, блок утфавлени , реверсивный счетчик, выходы ра.зр лов которого соединены с информ шюнными входами регистра перезаписи, введены блок синхронизации и распредели20 тель импульсов, причем выход кварцевого генератора подключен к первым входам блока управлени и блока синхронизации, второй вход которого соединен с выходом первого форми25 ровател импульсов, а.выход подключен к первому входу первого формировател временного интервала и С-вхо й7 распределител импульс&в, первый и второй входа которого сое30 с первыми выходами соответственно первого и второго формирователей временного интервала, вторые входы которых объединены и соедине ны с первым выходом распределител импульсов и R-входом реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответс венно к первому и второму входам б ка управлени , второй вход которог соединен с третьим в.ходом первого фор11ироват ел временного интервала его же вторым выходом, третий вход блока управлени соединен с третьим входом второго формировател времен ного интервала и его же вторым выходом , второй выход распределител импульсов подключен к управл ющему входу регистра перезаписи. Формирователь временного интерва ла содержит два элемента совпадени триггер и делитель частоты, причем первый вход первого элемента совпад ни подключен к первому входу формировател , и S-входу триггера, R-вход которого соединен с вторым входом формировател и R-входом делител частоты, С-вход которого подключен к выходу первого элемента совпадени , а пр мой выход вл етс первым выходом формировател , инверсный выход делител частоты подключен к первому входу второго элемента совпадени , второй вход которого соединен с пр мым выходом триг гера, а выход вл етс вторым выходом формировател , второй вход пе вого элемента совпадени соединен с третьим входом формировател . Кроме того, блок управлени содержит два элемента совпадени и элемент запрета, выход которого сое динен с первыми входами элементов совпадени , вторые входы которых объединены и., соединены с первым входом блока, второй вход которого соединен с третьим входом первого элемента совпадени и первым входом элемента запрета, второй вход которого подключен к третьему входу второго элемента совпадени и третьему входу блока, выходы первого и второго элементов совпадени вл ютс соответственно первым и вторым выходами блока. На фиг.1 изображена структурна схема преобразовател ; на фиг.2 временна диаграмма, по сн юща алгоритм работы предлагаемого устройства . Преобразователь содержит кварцевый генератор 1, формирователи 2 и 3, формирователь 4 временного интервала , включающий элементы 5 и 6 совпадени , делитель 7 частоты и триггер 8; формирователь 9 временного интервала, содержащий элементы 10 и 11 совпадени , делитель 12 частоты и триггер 13, блок 14 управлени , включающий элемент 15 запрета и элементы 16 и 17 совпадени , блок 18 синхронизации, реверсивный счетчик 19, регистр 20 перезаписи и распределитель 21 импульсов. Устройство работает следующим iобразом. Пусть выходные частоты и Fx2 и их периода и равны друг другу в середине диапазона изменени измер емого.параметра. Выходна частота Р первого измерительного канала и периоды Тха второго вл ютс большими в одной половине, а выходна частота Fj(2 второго и периоды Tjf первого измерительных кангшов большими в другой половине диапазона изменени измер емого параметра (фиг.2, i-й и j-й циклы). В исходном состо нии триггеры 8 и 13, делители 7 и 12 частот и реверсивный счетчик 19 наход тс в .нулевом состо нии. Соответственно на выходах формирователей 4 и 9 временного интервала, т.е. на выходах элементов 6 и 11 совпадени , присутст- , вуют 0. и импульсы частот с выхода формировател 3 (фиг.2 е) и частот F с выхода блока 18 синхронизации (фиг.2 Б) на входы делителей 12 и 7, а с выхода кварцевого генератора 1 на входы реверсивного счетчика 19 не поступают. Влок 18 синхронизации осуществл ет прив зку частоты Fx-(фиг.2 ) к импульсам (фиг.2«) кварцевого генерато- ра 1. Он может содержать два триггера и блок элементов совпадени и построен таким образом, что вместо каждого из входных импульсов выдает импульс (фиг.2 в), совпадающий с одним из импульсов кварцевого генератора 1. Первые из входных импульсов частот F,( и Fx2 перевод т триггеры 8 и 13 в единичное состо ние, что приводит к по влению на выходах элементов 6. и 11 совпадений уровней , формиру начала первых (фиг.2 t) и вторых (фиг.2 ж) временных интервалов . Все последующие импульсы частот F х1 (фиг.2 Э и 3 ) поступают на информационные входы делителей 7 и 12 частоты. Так как емкости делителей 7 и 12 частоты одинаковы, а периоды входных частот FXI и Fx2 различны , то и врем t NQT,( и t, по истечении которого на их выходах произойдет изменение логических уровней, неодинаково. В i-M цикле ,, а в j-M цикле t,. Изменение логических уровней На выходах; делителей 7 и 12 частоты приводит к по влению на выходах формирователей 4 и 9 временного интервала уровней а на входах распределител 21 импульсов-уровней 1 . Пусть в 1-м цикле первый (меньший ) временной интервал t (фиг,2 г начнет формирование раньше, чем вто рой (больший) tz (фиг.2,ч), а в J-M цикле наоборот первый (больший) t (фиг.2г ) начнет формирование по же, чем второй (меньший) t2 времейной интервал (фиг.2;). Тогда за врем лЕ, равное, промежутку, заключенному между моментами начала формировани первого t (второго t2 и второго 12 (первого Ц) временных интервалов (в i-м цикле фиг.2 и, в J-M - фиг.2 к), на суммирующий вход (в i-M цикле) и вычитающий в.ход (в J-M цикле) реверсивного счетчика 19 поступит соответственно N и N;f импульсов кварцевого генератора 1 (фиг. 2 у в 1-м и . фиг.2 м. в jr-M циклах), где NlJ N количество импульсов, поступивших соответственно на суммирующий или вычитающий вход реверсивного сЧетчи ка в начале циклов преобразовани ; Fpg - частота кварцевого генератора l. Начина с момента, когда на выходах формирователей 4 и 9 временных интервалов по вл етс Ч, и до момента оконча|1и одного из них, импульсы кварцевого генератора 1 (фиг.2 ct) на входы реверсивног счетчика 19 не поступают. С момента окончани одного из вр еменных ин тервалов (в i-м цикле первого в J-M - второго) и до момента окончани другого (в i-M цикле второго в J-M первого), т.е. за врем дТ2- () дл i-ro цикла (фиг.2 к ) и /sC2 t - t2+dTi) дл j-ro цикла (фиг.2 м), на вход вычитани (i-й цикл, фиг.2м) и суммирующий вход (j-й цикл, фиг.2 л) реверсивного счетчика 19 поступит чествр импульсов, поступивших соответственно на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика в конце циклов преобразовани . Выходной код Ngbrx равен количест ву импульсов, поступивших за врем Т- t,i-(ti-uT+).-aT+ на вычитающий вход (дл i-ro цикла) и С ti-(t2 + ur;)+dt; ti-t2 на сумми рующий вход (дп j-rp цикла) реверсивного счетчика 19, т.е. to-t:bt o6P и Neb,xj(t -t2rFoyp (...) , опредет вых 2- 1 2.j.:,.-„. ленноекак модуль разности между, большим и меньшим временными интервалами; В моменты окончани формировани временных интервалов (фиг.2 и, о ).. ходах распределител 21 по вл ютс уровни . При этом в момент по влени «1 на обоих входах (фиг.2п ) открываетс информационный С-вход, на который поступает текущее значение частоты первого сигнала,синхронизованной импульйами кзварцевого генератора 1 (фиг.2 в). Первый выходной импульс распределител 21 (фиг.2 р ) перепи( двает сОдержимое рев.ерсивного счетчика 19 в регистр 20. Второй выходной импульс (фиг.2 с) устанавливает в нуль делители 7 и 12 частоты, реверсивный счетчик 19 и триггеры 8 и 13, что соответствует началу следующего цикла преобразовани . Таким образом, в предлагаемом преобразователе дл увеличени быстродействи производитс измерение разности периодов текущих значений частот дифференциального датчика. В каждом цикле преобразовани результат равен количеству импульсов кварцевого генератора 1, поступивших на входы реверсивного счетчика 19 за врем , определенное как модуль разности между большим и меньшим из временных интервалов, сформированных независимо друг от друга. Возможность диск- ретного изменени числовых емкостей делителей частот дает возможность получать необходимый масштаб преобразовани измер ема величина - двоичный код. Применение блока синхро- низации одного из сигналов и использование его дл формировани импульсов управлени стабилизирует работу преобразовател и значительно снижает уровень шумов на выходе устройства; формирование независимых временных интервалрв и выполнение обоих измерительных каналов дифференциального.частотного датчика идентичными., поз-. вол ют наилучшим образом компёнсировать вли ние дестабилизируйгцих факторов и повысить точность преобразовани . При зтом устройство производит полную обработку частотной информации , что очень удобно в эксплуатации . Формула изобретени 1. Преобразователь частоты в двоичный код, содержащий первый и второй формирователи импульсов, кварцевый генератор, первый и второй формирователи временного интервала, первый вход второго из которых соединен с выходом второго Формировател импульсов , блок управлени , реверсивный счетчик, выходы разр дов которого соединены с информационными входами регистра перезаписи, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с10 second pulse formers, a crystal, a generator, the first and second timed formers, the first input of the second of which is connected to the output of the second pulse generator, an output unit, a reversible counter, the outputs of which are connected to the information inputs of the overwriting register are entered a synchronization unit and a pulse distributor, the output of the crystal oscillator is connected to the first inputs of the control unit and the synchronization unit, the second input of which is connected to the output of the first generator pulses, A. output connected to the first input of the first time interval generator and C-input 7 of the distributor impulse &, the first and second inputs of which are co30 with the first outputs of the first and second time formers of the time interval, the second inputs of which are combined and connected to the first output pulse distributor and R-input of a reversible counter, the summing and subtracting inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the control unit, the second input of which is connected to the third century of the first Forming the time interval with its second output, the third input of the control unit is connected to the third input of the second time interval generator and its second output, the second output of the pulse distributor is connected to the control input of the rewriting register. The time interval former contains two trigger elements and a frequency divider, with the first input of the first element matching either connected to the first input of the driver, and the S input of the trigger, whose R input is connected to the second input of the driver and the R input of the frequency divider. the input of which is connected to the output of the first coincidence element, and the direct output is the first output of the driver, the inverse output of the frequency divider is connected to the first input of the second coincidence element, the second input of which is connected to the direct output the trigger, and the output is the second output of the imaging unit, the second input of the first matching element is connected to the third input of the imaging unit. In addition, the control unit contains two elements of a match and a prohibition element whose output is connected to the first inputs of the matching elements, the second inputs of which are combined and. Are connected to the first input of the block, the second input of which is connected to the third input of the first matching element and the first input of the element the prohibition, the second input of which is connected to the third input of the second match element and the third input of the block, the outputs of the first and second match elements are respectively the first and second outputs of the block. 1 shows a block diagram of a converter; 2, a timing diagram explaining the operation of the proposed device. The converter contains a crystal oscillator 1, drivers 2 and 3, a time interval driver 4, which includes elements 5 and 6 of coincidence, frequency divider 7 and trigger 8; a time interval generator 9 comprising coincidence elements 10 and 11, a frequency divider 12 and a trigger 13, a control unit 14 including a prohibition element 15 and coincidence elements 16 and 17, a synchronization unit 18, a reversible counter 19, an overwriting register 20 and a pulse distributor 21. The device works in the following manner. Let the output frequencies and Fx2 and their periods be equal to each other in the middle of the range of variation of the parameter being measured. The output frequency P of the first measuring channel and the periods Tx of the second are large in one half, and the output frequency Fj (2 of the second and periods Tjf of the first measuring Kangshov are large in the other half of the range of variation of the measured parameter (Fig. 2, i-th and j- cycles). In the initial state the triggers 8 and 13, the dividers 7 and 12 frequencies and the reversible counter 19 are in the zero state. Accordingly, at the outputs of the formers 4 and 9, the time interval, i.e. at the outputs of elements 6 and 11 coincidence, the presence of, 0., and the frequency pulses from the output form world exporter 3 (FIG. 2 e) and frequencies F from the output of synchronization unit 18 (FIG. 2B) to the inputs of dividers 12 and 7, and from the output of the crystal oscillator 1 to the inputs of the reversible counter 19 are not received. frequency Fx- (Fig.2) to the pulses (Fig.2 ") of the quartz oscillator 1. It can contain two triggers and a block of matching elements and is designed so that instead of each of the input pulses it produces a pulse (Fig.2 in) that coincides with one of the pulses of the crystal oscillator 1. The first of the input pulses of frequency F, (and Fx2 translate t ggery 8 and 13 in a single state, which results in the appearance on the outputs of elements 6. and 11 matches levels, forming a first start (2 t) and the second (x 2) timeslots. All subsequent frequency pulses F x1 (Fig.2 E and 3) are received at the information inputs of the dividers 7 and 12 frequency. Since the capacities of the dividers 7 and 12 are the same frequency, and the periods of the input frequencies FXI and Fx2 are different, the time t NQT, (and t, after which the logical levels change at their outputs, is not the same. In the iM cycle, and in jM cycle t. Changing logic levels At the outputs; frequency dividers 7 and 12 result in the output of the formers 4 and 9 of the time interval of levels and at the inputs of the distributor 21 level pulses 1. Let the first (smaller) time interval be in the 1st cycle t (FIG. 2 g will start forming earlier than the second (larger) tz (FIG. 2, h), and in the JM cycle, on the contrary, the first (longer) t (Fig. 2d) will begin to form in the same way as the second (smaller) t2 time interval (Fig. 2;). Then, for a time LU equal to the interval between the beginning of the formation t (second t2 and second 12 (first C) time intervals (in the i-th cycle of FIG. 2 and, in JM - FIG. 2 k), to the summing input (in the iM cycle) and subtracting input (in the JM cycle a) reversible counter 19 will arrive respectively N and N; f pulses of the quartz oscillator 1 (FIG. 2 y in the 1st and. 2 m in jr-M cycles), where NlJ N is the number of pulses received, respectively, on the summing or subtracting input of the reversible counter at the beginning of the conversion cycles; Fpg - frequency of the crystal oscillator l. Starting from the moment when the outputs of the formers 4 and 9 time intervals appear H, and until the end of one of them, the pulses of the crystal oscillator 1 (figure 2 ct) do not arrive at the inputs of the reversible counter 19. From the moment of the end of one of the time intervals (in the ith cycle of the first in J-M - the second) and until the end of the other (in the i-M cycle of the second in J-M of the first), i.e. during dT2- () for i-ro cycle (Fig. 2 k) and / sC2 t - t2 + dTi) for j-ro cycle (Fig. 2 m), to the input of the subtraction (i-th cycle, Fig. 2m ) and the summing input (jth cycle, Fig. 2 l) of the reversible counter 19 will receive the number of pulses received, respectively, to the summing or subtracting input of the reversing counter at the end of the conversion cycles. The output code Ngbrx is equal to the number of pulses received during the time T-t, i- (ti-uT +) .- aT + to the subtracting input (for the i-ro cycle) and С ti- (t2 + ur;) + dt; ti-t2 to the summing input (dp j-rp cycle) of the reversible counter 19, i.e. to-t: bt o6P and Neb, xj (t -t2rFoyp (...), will determine the output 2- 1 2.j.:,.- „. flaccion as the modulus of the difference between longer and shorter time intervals; At the time of the end of the formation time intervals (Figures 2 and o). The levels of the distributor 21 appear at the same time. At the time of the occurrence of "1, an informational C input opens at both inputs (Fig. 2n), which receives the current frequency value of the first signal , synchronized pulses kzvartsev generator 1 (Fig. 2). The first output pulse of the distributor 21 (Fig. 2 p) rewrite (two of them are: a Supported rev.ersive counter and 19 into a register 20. The second output pulse (Fig. 2c) sets to zero the dividers 7 and 12, the reversing counter 19 and the triggers 8 and 13, which corresponds to the beginning of the next conversion cycle. Thus, in the proposed converter, to increase speed, measurement of the difference between the periods of the current values of the frequency of the differential sensor. In each conversion cycle, the result is equal to the number of pulses of the quartz oscillator 1 received at the inputs of the reversible counter 19 during the time defined as the difference module and between the larger and smaller of the time intervals, formed independently of each other. The ability to discretely change the numerical capacitances of the frequency dividers makes it possible to obtain the required conversion scale of a measurable quantity — a binary code. The use of the synchronization unit of one of the signals and its use for generating control pulses stabilizes the operation of the converter and significantly reduces the noise level at the output of the device; the formation of independent time intervals and the execution of both measuring channels of the differential frequency sensor identical., Pos. They will best compensate for the effects of destabilizing factors and improve the accuracy of the transformation. With this, the device performs full processing of frequency information, which is very convenient to use. Claim 1. Frequency converter in binary code, containing first and second pulse shapers, crystal oscillator, first and second time interval shapers, the first input of the second of which is connected to the output of the second pulse shaper, control unit, reversible counter, the bit outputs of which are connected with the information inputs of the register of rewriting, about tl and h a y i and so that, with
целью повышени точности и помехоустойчивости в широком диапазоне частот , в него.введены блок синхронизации и распределитель импульсов, причем выход кварцевого генера1тора подключен к первым входам бло.ка управлени и блока синхронизации,второй вход которого.соединен с выходом первог.о формировател импульсов , а выход подклю;чен к первому входу первого формировател времен,но ,го интервала, и С-входу распределител , импульсо.в, первый и второй входы которого соединены с перввлми выходами соответственно первого и вто-рого формирователей вр.еменного интервала , вторые входы которых объединены , и соединены с первым выходом распределител импульсов и R-входом реверсивного счетчика, суммируюший и вЕлчитающий входы которого подключены соответственно к -.первому и второму входам блока управлени ; второй вход которого соединен с третьим входом первого .формировател временногЪ йнтерваша и его же вторым выходом, третий вход блока, управлени соедидинен с третьим входом второго -формировател временного интервала и егр же выходом, второй выход распределител импульсов подключен к управл ющему входу регистра пере-г записи. .. .--. ..... . In order to increase accuracy and noise immunity in a wide frequency range, a synchronization unit and a pulse distributor are entered into it, the output of the crystal oscillator is connected to the first inputs of the control unit and the synchronization unit, the second input of which is connected to the output of the first pulse former, and the output is connected to the first input of the first time generator, but, the first interval, and the C input of the distributor, impulse, the first and second inputs of which are connected to the first outputs, respectively, of the first and second firs vr.emennogo interval, the second inputs of which are combined and connected to the first output of the pulse distributor and R-input of down counter summiruyushy vElchitayuschy and whose inputs are connected respectively to -.pervomu and second inputs of the control unit; the second input of which is connected to the third input of the first temporalizer and its second output, the third input of the control unit is connected to the third input of the second time-former and the egp output, the second output of the pulse distributor is connected to the control input of the relay register records .. .--. .....
2. Преобразователь по п,1, о тл и ч а ю щ и и с. .тем, что. формирователь временного интервала содержит два элемента совпадени , триггер и делитель частоты, причем первый вход первого элемента совпа-, дени подключен к первому входу формировател и S-входу триггера.2. The converter according to claim 1, 1 and 2 of t. .em that. the time interval generator contains two coincidence elements, a trigger and a frequency divider, the first input of the first element being the same, which is connected to the first input of the driver and the S input of the trigger.
R-вход которого соединен с вторым входом формировател и R-входом.делител частоты, С-вход которого подключен к выходу первого элемента совпадени , а пр мой выход вл етс первым выходом Формировател , инверсный выход делител частотыподК1}ючен к первому..входу второго элемента совпадени , второй вход которого соединен с пр мым выходом триггера,The R-input of which is connected to the second input of the rapper and the R-input of the frequency divider, the C-input of which is connected to the output of the first coincidence element, and the direct output is the first output of the Shaper, the inverse output of the frequency divider pod1) match element, the second input of which is connected to the forward trigger output,
o а выход вл ет.с вторым выходом формировател , второ.й вход первого эле . мента совпадени соединен с третьим входом формировател .o and the output is with the second output of the driver, the second input of the first ale. The match point is connected to the third input of the driver.
3. Преобразователь по п,.1, о т 5 л .и ч а ю щ и и с тем, что блок управлени , содержит два элемента .совпадени и элемент запрета, выход . . которого соединен- с первыми -входами .элементов совпадени , вторые входы3. The converter according to Claims, .1, O t 5, and so that the control unit, contains two elements of coincidence and the element of prohibition, output. . which is connected to the first inputs of a match, the second inputs
0 которых объединены и соединены с0 of which are combined and connected to
первым входом блока, второй;вход которого соединен с третьим вх;одомthe first input of the block, the second; the input of which is connected to the third in; one
перв.огр элемента совпадени и первым входом эле}лента запрета, второйthe first element of the coincidence element and the first input to the banning tape, the second
5 ВХОД которого, подключен к третьему5 which INPUT, is connected to the third
входу второго элемента совпадени the input of the second match element
и третьему входу блока, выходы первого и BTOpoiO элементов совпадени вл ютс соответственно первым и втр- Q рымчвыходами блока.and the third input of the block, the outputs of the first and BTOpoiO coincidence elements are respectively the first and third Q output of the block.
. , Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе. , Sources of information taken into account in the examination
1,GaEBo М., WinkEer I. Mikroproс zessoren im Waagenbeh,Fein.werkteqhnik und Messtechhik, 1978, № .1, S. 30-35,1, GaEBo M., WinkEer I. Mikroproz zessoren im Waagenbeh, Fein.werkteqhnik und Messtechhik, 1978, No. .1, S. 30-35,
2.Новицкий П.В. И др.. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л.,2.Novitsky P.V. And others. Digital devices with frequency sensors. L.,
1970, с,342-345.1970, p. 342-345.
Энерги Energy
(Pt/f.f(Pt / f.f
аbut
ss
e жe well
33
и кand to
л н нl n
/г fl с/ g fl s