Многоканальное цифровое устройство для обработки информации частотных преобразователей Советский патент 1984 года по МПК G06F15/00 

Изобретение относится к измерительной технике и автоматизации про цессов измерения и предназначено дл автоматической обработки информации частотных преобразователей, применя мых для измерения, различных физических величин (линейных размеров, давления, температуры, усилий и т,п где требуется автоматический выводинформации о физической величине на цифровое табло в стандартных npoMtto ленных единицах (микронах, Паскалях градусах и т.п./ и далее на цйфропечатающие машины. Частотные преобразователи из-за сложности изготовления и настройки имеют значительный разброс таких метрологических характеристик, как чувствительность, начальное значени частот, температурная и временная нестабильность. Кроме того, измеряе мые физические величины находятся как в области положительных, так и в области отрицательных значений. Для обработки информации частотных преобразователей известно устройство, содержащее ген&ратор этало ной частоты, формирователь строб импульсов, декадный делитель эталон ной частоты, селектор и двоично-десятичный счетчик Elj Недостатком данного устройства является большая сложность при ист пользовании одного устройства при обработке информации от измерительн го стенда, содержащего несколько частотных датчиков, так как частотные датчики имеют разброс параметро что требует настройки устройства на каждый датчик в отдельности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровое устройство для обработки информации частотных преобразователей, содержащее декадный делитель, выход которого соединен с йходом распределителя строб-иМпульсов, пер вый выход которого соединен через хронизатор с формирователем импульса сброса, первый вход первого селектора соединен с первым входом второго селектора и вторым выходом формирователя строб-импульсов, второй вход первого селектора соединен с первым выходом триггера знака, второй выход которого соединен с вторым входом второго селектора Г2.} Недостатками известного устройст ва являются низкая точность измерений и большие аппаратурные затраты. Цель, изобретения - повышение точности (за счет автоматической коррекции разбросов параметров частотных датчиков/ и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее пер вый и второй селекторы, первые вход которых объединены и подключены к первому выходу распределителя стробимпульсов, второй вьоход которого соединен с входом хронизатора, выход которого подключен к входу формирователя импульса сброса, выход переполнения счетчика подключен к входу распределителя строб-импульсов, прямой и инверсный выходы знака соединены с вторыми входами соответственно первого и второго селекторов, а выход дешифратора подключен к входу индикатора, содержит М канальных блоков, реёерсивный счетчик и распределитель .импульсов синхронизации, вход которого .соединен с третьим выходом распределителя с робимпульсов, выходы первого и второго селекторов соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с входом триггера знака, установочный вход которого соединен с установочными Входами счетчика и реверсивного счетчина и подключен к выходу формирователя импульса сброса, информационный выход реверсивного счетчика соединен с входом дешифратора и является информационным выходом устройства, причем i-й (,M ) канальный блок содержит первый и второй шифраторы, триггер, элемент задержки, формирователь импульсов опорной частоты и формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого подключен к третьим входам первого и второго селекторов, выходы первого и второго шифраторов i-ro (,M/ канального блока подключены к информационным входам соответственно реверсивного счетчика и счетчика, выход формирователя импульсов опорной частоты i-ro (,M f канального блока подключен к тактовому входу счетчика, выход формирователя импульса синхронизации соединен с установочным входом триггера и входом элемента задержки i-ro ,M I канального блока, поямой выход триггера 1-го (,М| канального блока соединен с входами запуска формирователя импульсов измеряемой частоты и формирователя импульсов опорной частоты и с входами первого и второго шифраторов I-ro канального блока, вход триггера f-ro (i 1,М)канального блока подключен к выходу элемента задержки i-ro канального блока, а вход элемента задержки i-ro ( , ) канального блока соединены с HHBepcHHh. выходом триггера (i+1 )-г6 канального блока, вход элемента задержки ffl.-TO канального блока соединен с инверсным выходом триггера первого канального блока, входы формирователя импульсов измеряемой частоты и вход формирователя импульсов опорной частоты 1-го (,M fканального бло ка являются соответственно первым и вторым измерительными входами устройства. На чертЬже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит измерительны блок 1 и канальные блоки 2-4. В сос тав измерительного блока 1 входит селектор 5, реверсивный счетчик б, триггер 7 знака, селектор 8, распре делитель 9 строб-импульсов, хрониза тор 10, формирователь 11 импульса сброса, счетчик делитель) 12, расп ределитель 13 импульсов синхронизации, дешифратор 14 и индикатор 15. Все канальные блоки одинаковые и каждый из них содержит формировател 16 импульсов измеряемой частоты, шифратор 17, формирователь 18 импул сов опорной частоты, шифратор 19, триггер 20 и элемент 21 задержки. Устройство работает следующим образом. Нормирование характеристики преобразователя заключается в масштаби ровании и учете начального значения частот частотных преобразователей. Предположим, что включен канальный блок 4. При этом код с выхода шифратора 17 подается на группу вхо дов счетчика 6, код с выхода шифратора 19 - на вход счетчика 12, сигнал измеряемой частоты подается с выхода формирователя 16 на вход селекторов 5 и 8, сигнал опорной частоты с выхода формирователя 18 - н вход счетчика 12. В начале каждого цикла измерения сигнал с выхода фор мирователя 11 устанавливает счетчики 6 и 12 в состоянияN of( и Пдд,, со ответственно (Мдоп 1 Аоп коды шифраторов 17 и 19 соответственно/. Масштабирование осуществляется путе изменения масштабного коэффициента К„ счетчика 12. Так как в счетчике 12 было записано число, то после поступления на его вход К.. (( nvll п -полная емкость счетчика 12 он переполнится и через расп ределитель 9 закроет селекторы 5 и 8. Следовательно, селекторы 5 и 8 будут пропускать информационные импульсы частотой f . на счетчик 6 в течение времени где f(j - опорная частота. Изменением с помощью управляемог шифратора 19 начального числа (или Кд) осуществляется масштабирование характеристики преобразователя. Масштабный коэффициент может из меняться с дискретностью 1 в диапазоне ..Аналогично осуществля ется учет начального значения часто ты преобразователя (коррекции нуля) Если цифровой эквивалент начального значения функции преобразователя составляет NO, то в начале цикла измерения шифратор 17 должен подать на вход счетчика 6 код, соответствующий значению Np Импульсы измеряемой частоты j( поступают на вход счетчика 6 через селектор 5. Счетчик при этом работает в режиме вычитания. ЕслиМ М(,( то по окончании счета в счетчикебудет записано число N NO-4 со знаком (- |. При N7N(j по окончании счета в счетчике будет записано число N N - NQ со знаком (+I..Изменение знака осуществляется триггером 7 знака следующим образом. В начале цикла импульс с выхода формирователя 11 устанавливает триггер 7 знака в состояние, соответствующее индикации знака (-1, при этом выходы триггера 7 знака оукрывают селектор 5 и закрывают селектор 8. После поступления Np импульсов счетчик 6 устанавливается в состояние О, при этом на его выходе появляется импульс, который переключает триггер 7 знака в положение, соответствующее индикации знака (-f |, выходы его закрывают селектор 5 и открывают селектор 8, в результате чего импульсы измеряемой частоты поступают на вход счетчика 6 с выхода селектора 8. Счетчик 6 при этом работает в режиме сложения.. Результат получается со знаком (+|. Так как счетчик 6 работает в реверсивном режиме, то результат представляется числом N,- , показывающим отклонение от числа NO в абсолютных единицах независимо от знака. NO может принимать любые значения в диапазоне , (N-полная емкость счетчика 6 с дискретностью 1| . По окончании счета на выходе распределителя 13 появляется синхроимпульс, который устанавливает триггеры 20 канальных блоков 2-4 в нулевое положение (блоки выключены и одновременно поступают на элемент 21 задержки блока 3, который был соединен с ранее включенным канальным блоком. С выхода элемента 21 задержки блока 4 импульс поступает на вход триггера 20 блока 3 и переводит его в другое состояние, при этом включается блок 3. Далее процесс измерения происходит аналогично измерению при включенном блоке 4.- Так как канальные блоки 2-4 замкнуты в кольцо то, процесс измерения происходит непрерывно, подключая поочередно блоки к изме.рительному блоку 1 в последовательности ... Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет автоматически производить коррекцию разбросов параметров одновременно нескольких частотных преобразователей при использовании одного измерительного устройства и автоматически вьгаодить информацию о физической величине на цифровое табло в стандартных промышленных единицах и далее на,

цифропечатающее устройство и ЭВМ.

Таким ооразом, в результате использования изобретения повышается точность измерений и сокращаются аппаратурные затраты.

МНОГОКАНАЛЬНОЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ЧАСТОТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее первый и второй селекторы, первые входы которых объединены и подключены к первому выходу распределителя строб-импульсов, второй выход которого соединен с входом хронизатора, выход которого подключен к входу формирователя импульса сброса, выход переполнения счетчика подключен к входу распределителя строб-импульсов, прямой и инверсный выходы триггера знака соединены с вторым входами соответственно первого и второго селекторов, а выход дешифратора подключен к входу индикатора, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно содержитМ канальных блоков, реверсивный счетчик и распределитель импульсов синхронизации, вход которого соединен с третьим выходом распределителя строб-импульсов, выходы первого и второго селекторов соединены соответственно с вы: читающим и сутлмирующим входами реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с входом триггера знака, установочный вход которого объединен с установочными входами счетчика и реверсивного счетчика и подключен к выходу формирователя импульса сброса, информационный выход реверсивного счетчика соединен с входом дешифратора и является информационным выходом устройства, причем f-й ,M I канальный блок содержит первый и второй шифраторы, триггер, элемент задержки, формирователь импульсов опорной частоты и формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого подключен к третьим входам первого и второго селекторов, выходы первого и второго шифраторов т-го (i-i,М /канального блока подключены к информационным входам соответственно реверсивного | счетчика и счетчика, виход формиро(Л вателя импульсов опорной частоты i-ro(,M ) канального блока подклю чен к тактовому входу счетчика, выход формирователя импульса синхронизации соединен с установочным вхо,дом триггера и входом элемента задержки i-ro (irl,M I канального блока, прямой выход триггера f-ro (,M) ; канального блока соединен с входами 00 00 запуска формирователя импульсов изме:ряемой частоты и формирователя импульсов опорной Частоты и с входами первого и второго шифраторов i-ro ка нального блока, вход триггера f-ro ( L,M ) каналёнЬго блока подключен vl к выходу элемента задержки -f-ro канального блока, а вход элемента задержки i-ro (, М-1/1 канального блока соединен с инверсньом выходом триггера (i +1)-го канального блока, вход элемента задержки М-го канального блока соединен с инверсным выходом триггера первого канального блока, входы формирователя импульсов измеряемой частотыи вход формирователя импульсов опорной частоты f-ro , (i 1, /М ) канального блока являются соответственно первым и вторым измерительными входами устройства.