Устройство для измерения периода Советский патент 1986 года по МПК G04F10/04 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при измерении периода следования сигналов низкочастотных электромеханических датчиков.

Цель изобретения - повьшение достоверности измерения текущего значения периода.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения периода.

Устройство содержит формирователь прямоугольных импульсов, генератор 2 опорной частоты, масштабный делитель 3 частоты, первый 4 и второй 5 ключи, первый 6 и второй 7 счетчики импульсов, первый 8 и второй 9 -регистры, сумматор 10, первый П и второй 2 блоки управления, в состав которых входят соответственно депгиф- раторы 13 и 14, счетчики 15 и 16 импульсов и элементы ИЛИ 17 и 18, инвертор 19 и входную 20 и выходную 21 шины.

30

35

40

Вход формирователя 1 соединен с входной шиной 20 устройства, а выход подключен к второму входу первого блока 1 управления непосредственно, а к второму входу второго блока 12 управления - через инвертор 19. Пербые и вторые выходы блоков 11 и 12 управления соединены с входами ввода информации соответственно первого В и второго 9 регистров, и входами обнуления соответственно первого 6 и второго 7 счетчиков импульсов .

Первые входы блоков 11 и 12 управления объединены и соединены с выходом генератора 2 опорной частоты и входом масштабного делителя 3, выход которого подключен к вторым входам первого 4 и второго 5 ключей, выходы которых соединены с счетными входами соответственно первого 6 и второго 7 счетчиков импульсов, выходы переполнения которых подключены соответст- венно к первым входам первого 4 и вто- -рого 5 ключей.

Выходы первого 6 и второго 7 счетчиков импульсов соединены с информационными входами соответственно первого 8 и второго 9 регистров, выходы которых подключены соответственно к второй и первой группе входов сумматора 10, выходы которого являются выходной шиной 21 устройства.

1233093 , 2

Каждый из блоков 11(12) управления состоит из счетчика 15(16) импульсов, вход обнуления которого соединен с вторым входом блока управления, а вы- 5 ходы подключены к информационным входам дешифратора 13(14), первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходом блока управления, а третий выход де- 10 шифратора 13(14) подключен к первому входу элемента ИЛИ 17(18), второй вход которого соединен с первым вхо- 1дом блока 11(12) управления, а выход элемента ИЛИ 7(8) подключен к счет- 15 ному входу счетчика 15(16).

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 1 обеспечивает преобразование разнополярных изме- 20 ряемьк входных сигналов в однополяр- ный сигнал прямоугольной формы. При поступлении с .выхода формирователя 1 уровня логической единицы, соответствующей началу измеряемого перио- 25 да, рсГзрешается работа первого блока 11 ;управления. Работа второго блока 12 управления в этот момент запрещается уровнем логического нуля, поступающего с выхода инвертора 19. С Момента поступления переднего фронта измеряемого периода начинается счет импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 15 с выхода генератора 2 через элемент ИПИ 17.

Двоичньш код, формируемый на выходе счетчика 15 дешифрируется дешифратором 13, на выходе которого вырабатываются последовательно по времени три управляющих импульса.

45

$5

По первому импульсу происходит перезапись информации, содержащейся в первом счетчике 6 и соответствующей длительности предыдущего периода, в первый регистр 8. По второму импульсу осуществляется обнуление счетчика 6, а третьим импульсом, поступающим ifa первый вход логического элемента ИЛИ 17, запрещается прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 2 на Счетный вход счетчика 15 до прихода заднего фронта входного импульса. При этом на счетчик 6 поступают импульсы эталонной частоты с масштабного делителя 3 через первый ключ 4.

При поступлении с вькода формирователя 1 уровня логического нуля про- исходит обнуление и запирание счет-

0

5

5

По первому импульсу происходит перезапись информации, содержащейся в первом счетчике 6 и соответствующей длительности предыдущего периода, в первый регистр 8. По второму импульсу осуществляется обнуление счетчика 6, а третьим импульсом, поступающим ifa первый вход логического элемента ИЛИ 17, запрещается прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 2 на Счетный вход счетчика 15 до прихода заднего фронта входного импульса. При этом на счетчик 6 поступают импульсы эталонной частоты с масштабного делителя 3 через первый ключ 4.

При поступлении с вькода формирователя 1 уровня логического нуля про- исходит обнуление и запирание счет-

чика 15 первого блока 11 управления и разрешение работы счетчика 16 импульсов второго блока 12 управления

При этом на выходах дешифратора 14 последовательно формируются три управляющих импульса.

По первому импульсу происходит перезапись информации с второго счечика 7, соответствующей длительност предьщущего периода, во второй регистр 9. По второму импульсу обну- |ляется счетчик 7, а.по третьему запрещается прохождение тактовых импульсов с генератора 2 на счетный вход счетчика 16 через логический элемент ИЛИ 18. При этом на счетчик 7 поступают импульсы эталонной частоты с выхода масштабного делителя 3 через второй ключ 5.

Ключи 4 и 5 запрещают прохождение импульсов эталонной частоты с масштабного делителя 3 на счетные входы счетчиков 6 и 7 при переполнении последних путем подачи нулевы уровней с их выходов переполнения, что соответствует предельно допустмой длительности измеряемого периода.

Таким образом, первьй блок 11 управления осуществляет обновление информации о текущем значении длительности периода измеряемого сигнала в первом регистре 8 по каждому переднему фронту сигнала с выхода формирователя 1, а второй блок 12 осуществляет обновление информации во втором регистре 9 по каждому заднему фронту импульса с выхода форми оователя 1.

На выходе сумматора 10, являющегося выходной шиной устройства, информация о текущем значении длительности периода измеряемого сигнала обновляется дважды за период, что соответствует удвоенной длительности периода.

Получение значения кода, соответствующего длительности измеряемого периода, может достигаться либо исключением младшего разряда двоичного кода, что дает удовлетворительную точность при измерении периода сигналов, поступающих с низкочастотных электромеханических датчиков, либо делением полученного результата пополам.

Устройство не требует внешнего запуска, так как его запуск осуществляется измеренным сигналом и достоверная информация на выходе устройства формируется через полтора периода входного сигнала с момента подачи питания на устройство.

Формула изобретения

1 . Устройство для измерения периода, содержащее формирователь ттрямоу- гольных импульсов, вход которого является входной шиной устройства, последовательно соединенные генератор о порной частоты и масштабный делитель частоты, первый ключ, выход которого соединен с счетным входом счетчика импульсов, и первый блок управления, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности измерения текущего значения периода, в него введены первый и второй регистры, инвертор, второй блок управления, второй счетчик импульсов, сумматор и второй ключ, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика импульсов, выходы которого подключены к информационным входам второго регистра, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого подключена к выходам первого регистра, информационные входы которого подключены к выходам первого Счетчика импульсов, а выходы сумматора являются выходной шиной устройства, причем выходы переполнения первого и второго счетчиков импульсов соединены с первыми входами соответственно первого и второго ключей, вторые входы которых объединены и подключены к выходу масштабного делителя частоты, вход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков управления, второй вход первого из которых непосредст- венно, а второго через инвертор подключены к выходу формирователя прямоугольных импульсов, первые выходы первого и второго блоков управления соединены соответственно с входами ввода информации в первый и второй регистры, а вторые выходы подключены к входам обнуления соот- ветственно перв ого и второго счетчисов.

2. Устройство по П.1, о т л и - ч ающееся тем, что каждый из блоков управления состоит из счетчи512330936

ка импульсов, вход обнуления которо- блока управления, третий выход де- го соединен с вторым входом блока шифратора подключен к первому входу управления, а выходы счетчика им- элемента ИЛИ, второй вход которого пульсов подключены к информационным соединен с первым входом блока управвходам дешифратора, первый и второй5 ления, а выход элемента ИЛИ подклю- выходы которого соединены соответст- чен к счётному входу счетчика им- венно с первым и вторым выходами пульсов.

Изобретение может быть использовано при измерении периода следования сигналов низкочастотных электромеханических датчиков. Цель изобретения - повышение достоверности измерения текущего значения периода. В устройство, содержащее формирователь I прямоугольных импульсов, генератор 2 опорной частоты, масштабный делитель 3 частоты, ключ 4, счетчик 6 импульсов, блок 11 управления. для достижения цели введены ключ 5, счетчик 7 импульсов, два регистра 8 и 9, второй блок 12 управления, инвертор 19 и сумматор 10. На выходной гаине устройства информация о текущем значении длительности периода измеряемого сигнала обновляется дважды за период, что соответствует удвоенной длительности периода. Получение значения кода, соответствующего длительности измеряемого периода, достигается либо исключением младшего разряда двоичного кода, что дает удовлетворительную точность при измерении периода сигналов, поступающих с низкочастотных электромеханических датчиков, либо делением полученного результата. Устройство не требует внещнего запуска, т.к. его запуск осуществляется измеряемым сигналом и достоверная информация на выходе устройства формируется через полтора периода с момента подачи питания на устройство., Блоки управления содержат дешифраторы 13 и 14, счетчики 15 и 16 импульсов и элементы, ИЛИ 17 и 18. 1 з.п. ф-лы, 1 ип. с (Л |со со х со