Устройство согласования грубого и точного отсчетов Советский патент 1983 года по МПК H03K13/02 G01R25/00 

Устройство относится к области аналого-дискретного преобразования, в частности к циклическим преобразователям последовательного счета, и может быть использовано в промежуточных преобразователях фаза - число импульсов.

Известно устройство согласования шкал грубого и точного отсчетов, содержащее два преобразователя фазачиспо импульсов, формирователь импульса сброс, соединенные своими выходами с входами счетчиков по грубому и точному отсчетам llj .

Недостатком данного устройства является малое значение зоны допустимого рассогласования между грубым и точным отсчетами, не превышающее 0,25 значения полного поворота вала точного отсчета.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство согласования грубого и точного отсчетов преобразователя фаза - десятичный код, состоящее из двух промежуточных преобразователей фаза - число импульсов формирователя импульса Сброс, соединенных своими выходами с входами счетчиков импульсов по грубому и точному отсчетам поправочного счетчика, двух формирователей импульсов, элемента И и триггера, причем поправочный счетчик своим первым входом соединение выходом второго промежуточного преобразователя фаза - число импульсов, а выходом - с одним и5 входов счетчика грубого отсчета, который своими вторым-ВХОДОМ соединен с выходом формирователя импульса Сброс, соединенного также с вторым входом поправочного счетчика и с третьим входом счетчика точного отсчета, соединенного по второму входу с выходом одного из дополнительных формирователей импульсов, а по входу с первым входом триггера, второй вхо которого соединен с вторым дополнительным формирователем импульсов, а выход - с первым входом элемента И второй вход которого соединен с выходом первого дополнительного формирователя импульсов, а выход соединен с первым входом поправочного счетчика. .

Недостатком известного устройства является низкая точность при значениях допустимого для данного устройства рассогласован1ия между отсчетами.

В известном устройстве, формирование импульса, поступающего на вход триггера, и закрывающего элемент И, осуществляется в момент переполнения счетчика точного отсчета. Это приводит к тому, этом устройстве нельзя формировать сигнал останова

устройства в момент выдачи неверной информации. Следует отметить, что в случае максимальной величины рассогласования отсчетов 0,5 при величинах отсчетов, соответствующим точному отсчету, равному нулю, а грубому отсчету - кратному 0,5 шкалы точного отсчета, также возможна ошибка в измерении.. Так, например, при грубом отсчете, равном 8,5 и точном отсчете, равном нулю, окончательный результат равен 9,0,. хотя с равной вероятностью он может быть равен ,0, а задача согласования грубого точного отсчетов в данном случае не может быть достоверно ретаена без некоторой априорной информации об измеряемом параметре, которая не всегда имеется. Все это говорит о том, что в известном устройстве при величине рассогласования между отсчетами в счетчике точного отсчета и поправочном счетчике, равной 0,5, возможны различного рода ошибки, которые снижают общую точность измерений. I

целью изобретения является повышение точности измерений при крайних значениях отсчетов в допустимой для данного устройства зоне рассогласования между отсчетами..

Поставленная цель достигается тем что в устройство согласования грубого и точного отсчетов, состоящее из двух промежуточных преобразователей фаза - число импульсов, формирователя импульса Сброс, счетчика ; точного отсчета, входы которого соединены с выходами одного из промежуточных преобразователей фаза - число KMnyj bcoB и формирователя импульса Сброс, счетчика грубого отсчета, поправочного счетчика, входы которого соединены с выходами второго промежуточного преобразователя фаза число импульсов и формирователя импульсов Сброс, а один из его выходов соединен с одним из входов счетчика грубого отсчета, ..второй вход которого соединен с выходом формирователя импульса Сброс, двух формирователей импульсов, триггера, элемента И, выход одного формирователя импульсов связан с одним из входов элемента И, выход другого формирователя импульсов черйз триггер соедине с другим входом элемента И, выход которого соединен с одним из входов поправочного счетчика, введены блок равнозначности и дополнительный счетчик, причем входы блока равнозначности соединены с выходом счетчика точного отсчета и одним из выходов поправочного счетчика, а выход блока равнозначности соединен с одним из входов триггера , вход дополнительног счетчика соединен с выходом элемента И, а его выход соединен с входом формирователя импульса Сброс. Введение блока равнозначности и дополнительного счетчика и соответ ствующих связей между узлами позволяет повысить точность измерений при крайних значениях отсчетов в допустимой для данного устройства зоны рассогласования между отсчетами. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит промежуточные преобразователи 1 и 9 фаза число импульсов, счетчик 2 точного отсчета, триггер 3, элемент И 4, формирователи 5 и 6 импульсов, блок 7 равнозначности, формирователь 8 импульсов Сброс, поправочный счет чик 10, счетчик 11 грубого отсчета дополнительный счетчик 12. Устройство работает в двух режимах: Счет и Ввод поправки. Пере началом режима Счет в устройстве производится предварительное смещение кода грубого отсчета в счетчике 11 грубого отсчета на величину допу тимого рассогласования, равную А , максимальное значение которой соста ляет 0,5 величины шкалы.точного отсчета, что уменьшает количество ва риантов неоднозначности неправильно го отсчета до одного, т.е. грубый о счет может отличаться от истинного на единицу младшего разряда. Обозна чим текущее значение измеряемого па раметра по шкале точного отсчета, фиксируемое в счетчике точного отсчета величиной q. Текущее з начение измеряемого параметра по шкале грубого отсчета обозначим D о + |D|. где о - целая часть, фиксируется в счетчике грубого отсчет |о| - дробная часть, фиксируетс в поправочном счетчикеi При этом величина дискретности по шксше грубого отсчета и значение М - масштаба точной шкалы, равны между собой. Условие согласования отсчетов шкал выражается неравенством О с q - m : U, где m - дробная часть выражения Цо + (М -U ) . В данном устройстве в каждом цикле измерения автоматически проводится проверка данного услоёия и если оно не выполняется, то отсчеты считываются неверными. Счетчик 2 точного отсчета просчитывает точные импульсы эталонной частоты и фиксирует значение q, счетчик грубого отсчета 11 и поправочный. счетчик it) просчитывают счетные импульсы эталонной частоты грубого отсчета и фиксируют значения о и |о соответственно, причем значение LD в отдельных случаях может отличаться за счет смещения на единицу. На этом заканчивается работа в режиме Счет. Работа в режиме Ввод поправки начинается после окончания режима Счет с приходом импульса малой длительности на один из входов триггера 3 с выхода формирователя 6 импульсов. Запуск триггера 3 осуществляется импульсами малой длительности чтовы появление корректирующего иютульса с выхода схемы равнозначности в момент равенства показаний в счетчике, точного отсчета и поправочного счетчика в режиме Счет не повлияло на работу триггера 3. . Возможное появление на вход триггера 3 в режиме Ввод поправки им пульса с выхода схемы равнозначности в момент равенства показаний счетчика точного отсчета и поправочного счетчика также не нарушает устойчивой работы триггера 3, так как этот импульс разнесен во времени с импульсом, поступающим с выхода формирователя импульсов на вход триггера 3, как минимум на длительность периода следования импульсов эталонной частоты. Длительность запускающего триггера 3 импульса с выхода формирователя 6 импульсов берется очень малой, поэтому он не совмещаемся во времени с импульсом с выхода блока равнозначности, поступающим на триггер 3.iKro обеспечивает устойчивую работу триггера в режиме Ввод поправки, когда показания счетчика точного отсчета и попра вочного счетчика равны. Импульсом с выхода триггера 3 разрешается прохождение импульсов через элемент И на один из входов поправочного счетчика 10 и дополнительного счетчика 12. При достижении равенства величины, зафиксированной в поправочном счетчике, с величиной, записанной в счетчике 2 точного отсчета, блоком 7 равнозначности формируется импульс, возвращаю1ф1й.. триггер 3 в исхбдное положение, закрывается элемент И, тем самым прекращая прохождение импульсов на входы поправочного и дополнительного счетчиков. Если при сложении величины, зафиксированной в поправочном счетчикеЦо + + .(М - Л ) с кодоА, равным разности кодов величин, зафиксированных в поправочном счетчике и счетчике точного отсчета, в поправочном счетчике произойдет переполнение, то по- , правочный счетчик формирует импульс Поправка +1, поступающий на вход 5 10071 счетчика 11 грубого отсчета и корректирующего его показания на единицу со знаком плюс, при этом показания дополнительного счетчика 12 не должны превышать величину 2 д.. В случае равенства или превышения5 показаний дополнительного счетчика заранее заданной величины 2 и дополнительным счетчиком формируется сиг- нал Сброс, поступающий на формирователь 8 импульса Сброс и сигнал10 повторного запуска. 92 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений за счет исключения сшибки согласования грубого и точного отсчетов при максимально возможных рассогласованиях в случае, когда Д 0,5, а при б 0,5, исключать из рассмотрения всякий результат, когда точность рассогласования больше или равно заданной величине Д , повышая тем самым точность измеренйй.

УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ ГРУБОГО И ТОЧНОГО ОТСЧЕТОВ, состоящее из двух промежуточных преобразователей фаза-число импульсов, форгмирователя импульса Сброс, счетчика точного отсчета, входы которого соединены с выходами одного из промежуточных преобразователей фаза-число импульсов и формирователя импульса Сброс, счетчика грубого отсчета, поправочного счетчика входы которого соединены с выходами второго промежуточного преобразователе фазачисло импульсов и формирователя ИмIпульсов Сброс, а один из его выходов соединен с одним из входов счетчика грубого, отсчета, второй вход которогосоединен с выходом формирователя импульса Сброс, Двух формирователей иктульсов, триггера, ; злемента И, выход одного формирователя импульсов соединен с одним из входов элемента и; выход другого формирователя импульсов через триггер соединен с другим входом элемента И, выход которого соединен с одним из входов поправочного счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения .при крайних значениях отсчетов в допустимой для данного уст|ройства ионе рассогласования между отсчета- § ми, в него введены блок равнозначности и дополнительный счетчик, причем входы блока- равнозначности соединены с выходом счетчика точности отсчета и одним из выходов поправочного счетчика, а выход блока равнозначности соединен с одним из вхо|дов триггера, вход дополнительного счетчика соединен с выходом хпемента И, а его выход соединен с входом формирователя импульса Сброс.