Автоматический следящий делитель периодов импульсных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H03K23/00 

12

деления в динамическом режиме, достигается путем учета не только первой, но и второй и последующих проигэ- водньк по времени изменяюЕЦИХся периодов. Устройство содержит опорный генератор 1, триггер 2 строба, линию задержки 3, сумматор 4, два одинаковых канала I и II. Каждый канал содержит управляемый делитель 5 на заданный коэффициент деления п, счетчики 6-11 импульсов, триггеры 12-16,, регистры 17-19, следящий делитель .0, элемент задержки 21 нуль-орган

«

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматических устройствах для деления изменяющего во времени периода следования масштабных импульсов, угловых отметок и т.д., в частности в аппаратуре диагностики механизмов .циклического действия - карбюраторных двигателей, дизелей, турбин, насосов и т.д. -- для определения не- равномерности вращения валов.

Целью изобретения является повыше нив точности деления в динамическом режиме изменяющихся во .времени периодов следования импульсных сигналов путем учета не только пер.эой, но я второй и последуюпщх производных по времени Изменяющихся периодов.

На чертеже представлена структурная схема автоматического следящего делителя периодов импульсньгк си1- налов.

Делитель содержит опорный генератор 1, триггер 2 строба, линию 3 за- держки на 1/2 периода следования импульсов опорного генератора 1, сумматор 4, два одинаковых канала, каждый из которых включает управляемый делитель 5 на заданный коэффи- -циент деления п, первый счетчик 6 импульсов (числа К масштабных единиц опорного генератора 1), второй счетчик 7 импульсов (счетчик остатка),, .третий счетчик 8 импульсов (накопительный), четвертьпЧ 9, пятый 10 и шестой 1г счетчики импульсов, первый

4963

22, элементы И (ЗИ-НК) 23 и 29, зле- менгы И (2И-НЕ) 24, 25, 26, 27 и 28, элементы 2И-2Ш1И-НЕ 31 и 32, НСКЛКЬ ШОЦЕЕ ИЛИ 33, инвертор ЗА, элементы И 35 и 36, элементы ИЛИ 37 и 38. Введение новых элементов и новых функциональных связей обеспечивает формирование дополнительной поправки, вносимой в управляемый делитель. Это позволяет учитывать наличие второй и более высоких производных в законе изменения делимого периода. 1 ил о

12, второй 13,, третий 14, четвертый 15 и пятый 16 триггеры, первьш регистр 17 (память числа К), второй регистр 18 (память остатка 1), третий регистр 19, следящий делитель 20 с автоматически устанавливаемым коэф- фицентом деления, элемент 2 задержки, нуль-орган 22, первый элемент И 23-(ЗИ-НЕ), второй элемент И 24 (2И-НЕ), третий элемент И 25 (2И-НЕ), четвертый элемент И 26 (2И-НЕ), пя- элемент И 27, шестой элемент И 28 (2И-НЕ), седьмой элемент И 29 (ЗИ-НЕ), восьмой элемент И 30 (2И-НЕ), первый элемент 31 и второй 32 эле- 5eнты 2И-2ИЛИ-НЕ.

Делитель периодов следования им- пуль сов содержит также элемент ИС- .КЛЮЧАШЕЕ ИЛИ 33, инвертор 34, де- вятьй 35 и десятый 36 элементы И, первый 37 и второй 38 элементы КПИ.

Выход опорного генератора 1 соединен с входом линии 3 задержки на 1/2 периода следования импульсов опорного,генератора. Каждый из каналов включает в себя последовательно соединенные первый счетчик 6 импульсов, первый регистр 17 и следящий делитель 20, последовательно соединенные управляемый делитель 5, второй регистр 18 и второй счетчик 7 импуль.сов, вьсход управляемого делителя 5 подключен к входу первого счетчика 6 импульсов, третий счетчик 8 импульсов, информационные входы которого соединены с информационя 1

ными входами управляемого делителя 5, первый элемент И 23, выход которого подключен к вычитающему Bxonv уЛравляемого делителя 5, второй 24 и третий 25 элементы И, первые входы которых подключены к выходу опорного генератора 1, выходы - к вычитающим входам второго 7 и третьего 8 счетчиков импульсов соответственно, а вторые входы - к выходу первого триггера 12, первый вход которого подключен к выходу второго счетчика 7 импульсов, а второй. - к выходу следящего делителя 20 и входу сумматора 4, четвертый элемент И 26, первый вход которого подключен к выходу опорного генератора, второй к выходу третьего счетчика 8 импульсов, а выход, - к вычитающему входу следящего делителя 20, пятый 27, шестой 28 и седьмой 29 элементы И, второй 13, третий 14 и четвертый 15 трип еры, первьм 31 и второй 32 элементы 2И- 2ИЛИ-НЕ, последовательно соединенные четвертый счетчик 9 импульсов, третий регистр 19 и пятый счетчик 10 импульсов, выходы четвертого счетчика 9 соединены с входами нуль-органа 22, выход пятого счетчика 10 импульсов подключен к R-входу второго триггера 13, S-вход которого соединен с входом устройства, а прямой выход - с первым входом пятого элемента И 27,- второй вход которого подключен к выходу линии 3 задержки на 1/2 периода следования импульсов опорного генератора 1, а вьгход - к вычитающему входу пятого счетчика 10 импульсов и первому входу первого элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 31, вьгход которого подключен к первому входу первого элемента И 23, а второй вход - к прямому выходу третьего триггера , 14, инверсньй выход которого подключен к первому входу шестого элемента И 28 . второй ; ход которого со-, линен с первым входом пятого элемента Я 27, а выход - с третьим входом первого элемента И 23, элемент 21 задержки, вход которого подключен к управляющим входам первого 17 и второго

18 регистров своего канала, а вьгход к в ходу третьего регистра 1У другого канала, к R-входу четвертого триггера 15 другого канала, а также к управляющему входу первого счетчика 6 импульсов своего канала, к S-BXO- дам третьего 14 и четвертого 15 триггеров, управляющему входу четвертого

5

Д9ЬЗ4

счетчика 9 импульсов своего канала, вычитающий вход которого подключен к выходу седьмого элемента И 29, а сум- мир.ующий вход - к выходу второго 5 элемента 2И-2НЛИ-НЕ 32; при этом, в каждом канале R-вход третьего триггера 14 подключен к выходу нуль-органа 22 и к счетному входу четвертого Tpiirrepa 13, прямой выход которого

0 подключен к первому входу седьмого- элемента И 29, а инверсный выход - к первому входу второго элемента 2И- 2ШШ-НЕ 32, второй и третий выходы которого соединены с вторым входом седьмого элемента И 29 и с выходом опорного генератора, первьй выход триггера 2 строба соединен с входом элемента 21 задержки и третьим входом седьмого элемента И 29 первого канала, а также с четвертым входом второго элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 32 и вторым входом первого элемента И 23 второго канала, а второй выход - с входом элемента 21 задержки.и третьJ им входом седьмого элемента И 29 второго канала, а также с четвертьм входом второго элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 32 и вторым входом первого элемента И 23 первого канала, R-вход второго триггера 13 каж,дого канала подключен к одному из входов первого элемента ГШИ 37, R-вход пятого триггера каждого канала подключен к выходу гаестого счетчика 11 импульсов, S-вход - к выходу первого элемента ИЛИ 37, прямой выход - к втор му входу восьмого

0

0

5

элемента И 30, первый вход которого подключен к выходу линии 3 задержки ил 1 /2 периода следования импульсов .чюрного генератора 1 и к первому

входу девятого э.пзмента И 35; запус- клющий вход шестого счетчика Т1 импульсов каждого канала подключен к входу устройства, вычитающий вход - к выходу восььгого элемента И 30, информационные входы - к информационт ным выходам третьего регистра 19, первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к инверсному выходу пятого триггера 16 первого канала, второй вход - к инверсному выходу пятого триггера 16 второго канала и к первому входу десятого элемента И 36, а выход - к входу инвертора 34, выход которого подключен к вторым входам девятого 35 и десятого 36 элементов И, выход девятого элемента И 35 подключен к первому входу второго элемента ИЛИ 38, второй вход которо

го подключен к выходу опорного генератора, третий ВХОД первого элемента 2И-2Ш1И-НЕ 31 каждого канала подключен к выходу второго элемента ИЛИ 38, четвертый - к выходу десятого элемента И 36.

Автоматический следящий делитель Лериодов импульсных сигналов работа- ет следующим образом.

Импульсная последовательность с изменяющимся во времени периодом следования поступает на вход триг- гера 2 строба и одновременно на за- писБшающий вход шестого счетчика 11 импульсов каждого канала. Сигнал с выхода триггера 2 строба поочередно открывает первые элементы И 23 обо- их каналов.

.Пусть с приходом первого импульса открывается по второму входу первый элемент И 23 первого канала и по пер вому входу второй элемент 2И-2ИЛИ- НЕ 32 второго канала. Импульсы опорного генератора с частотой следования fg с выхода первого элемента 2И- 2ИЛИ-НЕ 31 через первый элемент И 23 поступают на вычитающий вход управляемого делителя 5. С вьткоца управляемого делителя 5 импульсы с частотой следования f,, /п заполняют первый счетчик 6 импульсов числа К масштаб- ных единиц опорного генератора t. Одновременно импульсы опорного генератора 1 с частотой следова-ния f с выхода второго элемента 2И-. 32 заполняют по суммирующему входу четвертый счетчик 9 импульсов. Заполнение первого 6 и четвертого 9 счетчиков импульсов продолжается до прихода следующего входного импульса. Время между первым и вторым входньми импульсами, равное Т„ - делимому периоду, является временем замера. При этом первый счетчик 6 импульсов числа К Масштабных единиц опорного генератора 1 отсчитыва;ет К Tg /п- t импульсов (t - период опорного генератора), а в управляемом делителе 5 на заданньй коэффициент Деления остается остаток С - - К п, где „ Тд), М,; М - число имп уль- . сов опорного генератора 1 в делимом . периоде, которое отсчитывается чет- вертъм счетчиком 9 импульсов.

-5

20

25

35 $0 45

С приходом второго входного импульса триггер 2 строба переходит во второе устойчивое состояние, первый элемент И 23 первого канала закрывается, импульс с второго выхода триггера 2 строба поступает на управляющие входы первого регистра 17 (память числа К) и второго регистра 18 (память числа f), на первый вход второго элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 32 и через элемент 27 задержки 21 на управ- ляющ«1й вход первого счетчика 6 импульсов. При этом кодовые комбинации, соответствующие числам К и , фиксируются в первом 17 и втором 18 регистрах соответственно. Первый счетчик 6 импульсов с некоторой задержкой, определяемой элементом 21 задержки, сбрасывается в нуль.

С приходом второго входного импульса кончается время замера и начинается отработка, т.е. деление замеренного периода. Одновременно второй элемент 2И-2ИЛИ-НЕ 32 по первому входу закрывается, седьмой элемент И 29 открывается и начинается заполнение по вычитающему входу четвертого счетчика 9 импульсов импульсами опорного генератора 1. За время второго периода четвертьш счетчик 9 импульсов отсчитывает М - число импульсов опорного генератора 1 во втором делимом периоде. Разность чисел М, - М, , показывающая изменение периода входной последовательности, в конце второго периода с приходом третьего входного импульса фиксируется в третьем регистре 1.9 и на информационных Входах пя того счетчика 10 импульсов и определяет поправку, которая вносится в управляемый дели- теЛь 5 в следующем третьем периоде - очередном периоде замера в 1-ом ка- . налб.

Третий входной импульс на S-входе второго триггера 13 устанавливает его в состояние логической единицы на прямом выходе, пятый.элемент И 27 открывается, импульсы опорного генератора 1, задержанные линией 3 задержки на 1/2 периода t, поступают на вычитающ1- й вход пятого счетчика 10 ш тульсов и на третий вход первого элемента 2И-2ШШ-НЕ 31.

Рассмотрим три возможных варианта: Mj М, , М, - М, , М, М,.

жаииые на 1/2 периода tj импульсы опорного генератора 1 с выхода лннин 3 задержки поступают на вычитающий вход пятого счетчика 10 импульсов и иа третий и четвертый входы первого элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 31, С выхода последнего и пyльcы опорного генератора I, задержанные на 1/2 периода t. (импульсы с третьего и четвертого входов) поступают через первый эле- мент И 23 на вход упра.вляемого делителя 5. Как только пятый счетчик 10 импульсов отсчитает ftM задержанных на 1/2 периода t, импульсов, на выходе аго устанавливается нуль, второй триггер 13 огфокидьгаается, пятый элемент И 27 закрьшается, прохождение задержанных на 1/2 периода t га-;пульсов опорного генератора 1 на вычитающий вход пятого счетчика 10 импульсов и на третий и четвертый входы первого элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 31 прекращается. Код на пятом счетчике 10 импульсов обновляется переписью из третьего регистра 19, но счет при этом не возобновляется5 так как импульса на S-входе второго триггера (З нет.

Таким образом, на вход управляемого делителя 5 за третий период по- ступает М импульсов с опорного ге- нератора 1 и дМ задержанных на 1/2 периода t импульсов, в результате чего последовательность М обогащается на лМ импульсов, М М + йМ. Величина Т + лТ, измеренная в тре- . тьем периоде, равна Т,| - периоду отработки.

Если М, М,, М О, Последовательность М на входе управляемого делителя 5 не обогащается и не обедняется j коррекция не производится. Четвертьй счетчик 9 импульсов в результате замера (в конце периода обработки) приходит в нуль и через нуль-орган 22 держит -третий триггер 14 по R-входу в состоянии логической единицы на инверсном выходе. Пятый счетчик 10 импульсов, на информационных входах которого записывается . нуль, держит второй триггер 13 в состоянии логического нуля на прямом выходе, что закрывает пятый элемент И 27, запрещая прохождение сдвинутых на 1/2 периода t. импульсов с выхода линии 3 задержки на вход пято го

счетчика 10 импульсов и к.а трети вход первого элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 31.

На выходе шестого элемента И 28 устанавливается логическая единица, вмешательства в работу первого элемента, И 23 не происходит.

Таким образом производится сравнение двух после, периодов входной импульсной последовательности (Tpj и 1 ). Кодовая комбинация разн ости Тр - Тд &Т в конце второго периода (периода отработки) третьим входньм импульсом записывается в третьем регистре 19 и на информационных входах пятого счетчика 10 импульсов, определяя поправку, вносимута в уПравляемьпЧ делитель 5 3 след1,тощем периоде - очередном периоде замера,

Сигнал с выхода шестого элемента И 28 закрывает первьк элемент И 23 на Т, если период входной импульсной последоватености уменьшается на л Т. М задержанных на 1/2 ,пе- риода tp -1мпульсов опорного генератора 1 с выхода первого элеме: та 2И-21 ШИ-НЕ 31 ,добавляготся к М последовательности импульсов опорного генератора 1 на входе управляемого делителя 55 если период входной импульсной последовательности увеличивается на А Т. Если период входной импульсной последовательности не изменяется, то коррекция не производится ,

Распределение остатка, записанного в конце периода замера во втором регистре 18, происходит так же, как и 3 известксм устройстве,

С приходом второго входного им- пульса кончается время замера и начинается период отработки, т.е. де- j .пение замеренного периода. При этом кодовые комбинации числа К (равного числу импульсов опорного генератора t, приходящихся на п-ю часть делимого периода) из первого счет.чика 6 импульсов записываются в первом регистре 17 и на информационных входах следящего делителя 20. Кодовая комбинация остатка f записывается во втором регистре 18 и на информа- ционньгх входах второго счетчика 7 импульсов. На информационных входах третьего счетчика 8 импульсов записана кодовая комбинация числа п.

Импульсы с выхода опорного генератора 1 через открытый четвертый элемент И 26 продолжают поступать на вычитающий вход следящего делителя

Пусть М М, т.е. период вход- нон последовательности уменьшается. Импульсы с опорного генератора 1 через первый и второй входы второго элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 32 снова поступают на суммирующий вход четвертого счетчика 9 импульсов, последний отсчитывает М - число импульсов опорного генератора 1. в третьем делимом периоде. С выхода линии 3 задержки .задержанные на 1/2 периода t импул сы опорного генератора поступают на вычитающий вход пятого счетчика 10 импульсов.

Третий триггер 14, на инверсном выходе которого устанавливается логическая единица, в совокупности с логической единицей на прямом выход второго триггера 13 закрывает шесто элемент И 28, который закрывает по третьему входу первый элемент И 23, Импульсы опорного генератора 1 на вход управляемого делителя 5 не поступают. Как только пятьш счетчик 1 импульсов отсчитает йМ М М им пульсов, на его выходе появляется нуль, второй триггер 13 опрокидьш.ае ся, шестой элемент И 28 открьгоается ,и-снимает запрещение с третьего вхо- да первого элемента И .23, последний открывается, .импульсы опорного генератора 1 с выхода первого элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 31 начинают поступать на вход управляемого делителя 5,

: Таким образом, управляемый дели- тель 5 начинает в третьем, периоде счет с задержкой на время Т - 1 г (Т, - длительность первого входного периода; Т, - длительность вто.рого входного периода) и отсчитывает П - Mj - л М импульсов (дМ М , - М) , В результате последов.ательность импульсов обедняется на дМ импульсов.

Если каждый послед- тощий период входной последовательности меньше предьщущего Т., - Т на величину ЛТ - const, то величина Т - дТ, измеренная в третьем периоде, равна Тц - периоду отработки.

В четвертом счетчике 9 импульсов, заполняющемся в третьем периоде по суммирующему входу, фиксируется в конце третьего периода число Mj,

В четвертом периоде (период отработки) идет з-аполнение четвертогй счетчика 9 импульсов по вьиитающему входу. Разность М,, - Mj в конце четвертого периода фиксируется в треть

234963.8

ем регистре 19 и на информационных входах пятого счетчика 10 импульсов и определяет поправку, пносимую в управляемый делитель 5 в пятом пе- 5 риода - след тащем периоде замера в 1-ом канале ч т.д.

Пусть М М , т.е. период входной импульсной последовательности увеличивается,

М - число., записанное на сумми- рующ.ем входе четвертого счетчика 9 импульсов в первом периоде, меньше М - числа импульсов опорного генератора 1 , пришедш}гх на вычитающий вход четвертого счетчика 9 импульсов во втором периоде,

Как только число импульсов 5 при- . шедших по вычитающему входу на чет- вертый счетчик 9 импульсов, становится равным М, (нулевое состояние четвертого счетчика 9), он переходит в с.остояние Все 1 и начинает счет в обратном порядке, который не имеет смысла. Чтобы, избежать этого, в делитель введен нуль-орган 22. Нулевь е выходы четвертого счетчика 9 импульсов подключены к входу ну.пь-органа 22, который в момент прохождения четвертого счетчика 9 импульсов через нуль вырабатывает импульс на R-вход- третьего триггера 14 и на счетный вход четвертого триггера 15. Третий 14 и четвертый 15 триггеры иереклю- . чаются. Четвертый триггер 15 закрывает седьмой элемент И 29 (прохожде- ние импульсов опорного генератора 1 на вычитающий вход четвертого счетчика 9 импульсов прекращается) и открывает четвертый вход второго элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 32, и импульсы опорного генератора 1 поступают на суммир пощий вход четверто.го счетчика 9 импульсов. Счет начинается с №уля до йМ (дМ М, - М,).

Таким образом, в конце Е;торого периода (периода обработки) третьим входным импульсом на третьем регистре 19 и-на информационных входах пятого счетчика 10 импульсов записывается кодовая комбинация числа М, третий триггер 14 устанавливается н состояние логической единицы на его прямом вькоде.и открывает тем самым четвертый вход первого эле- мента 2И-2ЙЛИ-НЕ 31. Второй триггер ;13 устанавливается в состояние логической единицы на прямом выходе. Пя-. тый элемент И 27 открьгеается, Задер20, Как только следящий делитель 2и с автоматически устанавливаемым коэффициентом деления отсчитает в режиме обратного счета К импульсов опорного генератора 1, он полностью очищается и на его выходе появляется импульс. Этот импульс переписывает кодовую комбинацию числа К из первого регистра 1 7 на информационные вхо- следящего делителя 20 и вызывает срабатывание первого триггера 12, который открывает второй 24 и третий 25 элементы И, пропускающие импульсы опорного генератора 1 на вход второго счетчика 7 импульсов (счетчика остатка) и на вход третьего счетчика 8 импульсов (накопитель ного) .

Как только второй счетчик 7 импульсов в режиме обратного счета отсчитает количество импульсов опорного генератора 1, равное остатку , он полностью очищается и на его выходе появляется импульс, который вновь переписывает кодовую комбинацию остатка С из второго регистра 18 и перебрасывает первый триггер 12 в дру гое устойчивое состоя1{ие. При этом сигнал с выхода первого триггера 12 .закрывает второй 24 и третий 25 элементы И, а в третьем счетчике 8 импульсов записывается первая порция остатка.

Очередной импульс на выходе следящего делителя 20 вновь открывает первый триггер 12. Процесс повторяется, и в третьем счетчике 8 импульсов записывается следующая порция остатка t. Так повторяется до тех пор, пока произведение т-1 не станет равньнч п m - количество циклов. При т-t п на выходе третьего счетчика 8 имлуль сов появляется импульс, который закрывает четвертый элемент И 26 на время прохож,аения одного импульса опорного генератора t равное i /f, . Это равносильно тому, что импульс на выходе следящего делителя 20 появляется с задержкой на время 1/f , .равное времени прохождения одного импульса при условии, что следящий делитель 20 отсчитывает всегда одно и то же количество импульсов опорного генератора Травное К.

Если произведение mt п, то в момент, когда третий счетчик 8 импульсов отсчитает число импульсов равное п, на его выходе.появляется импульс, закрывающий четвертый эле23496312

мент И 26 на время равное 1 /f , а оставшийся в этом цикле остаток тГ - - п записывается в третьем счетчике 8 импульсов и учитывается в дальней- 0 шем. В следующем цикле накопления в третьем счетчике 8 импульсов начинается с этого нового остатка. К концу периода отработки (равного Tg ) третий счетчик 8 импульсов освобожfO

дается полностью.

На выходе следящего делителя 20 образуются выходные импульсы, распо- ло кенные неэквидистантно. Расстояние между импульсами в выходной импульсной последовательности имеют значе - ния n/fg и п + 1 /4 .

Следующий, третий, входной импульс меняет состояние триггера 2 строба, первьш элемент И 23 открывается и вновь начинается период замера.

В то же время первьш элемент И 23 другого канала закрывается и другой канал производит отработку (деление) периода входного сигнала. Процесс повторяется. Поправка, найденная в автоматическом делителе в результате сравнения длительностей двух периодов входной импульсной последовательности, вносится в начале третьего периода (периода замера) в управляемый делитель 5 через первый элемент И 23. Кроме этой поправки, которая присуи л прототипу, в

управляемый делителъ 5 вносится дополнительная поправка, учитывающая нелинейный закон изменения делимого периода во времени и формирующаяся как разность показаний на выходах

третьего регистра 19 первого канала и третьего регистра 19 второго канала.

Показания третьего регистра 19 каждого канала поступают на информационные входы шестого счетчика 11. импульсов и записываются в него при помощи импульсов входной импульсной последовательности.

По окончании работы пятого счетчика 10 импульсов каждого канала на входы первого элемента ИЛИ 37 поступают сигналы с выхода пятого счетчика 10 импульсов каждого канала. По сигналу с выхода первого элемента

ИЛИ 37 одновременно срабатывает пя- триггер 16 каждого канала. При срабатывании пятого триггера 16 на его прямом выходе появляется логичес13

кая единица, что приводит к открыванию по второму входу восьмого элемента И 30 каждого канала. Через открытый восьмой элемент И 30 в каждом канале задержанная на 1/2 периода tj, последовательность импульсов опорного генератора 1 с выхода линии 3 задержки пост:, пает одновременно на шестой счетчик 11 импульсов каждого канала.

При неравенстве показаний шестого счетчика 11 импульсов первого и второго каналов (измеряемый период рас- тет) шестой счетчик 11 импульсов первого канала с меньшим записанным числом достигает своего нулевого значения раньше. При достижении нулевого значения шестого счетчика 11 импульсов одного из каналов Срабатывает пятый триггер 16 этого канала и закрывает импульсом логического нуля с прямого выхода по второму входу восьмой элемент И 30 этого же канала.

Одновременно импульс логической единицы с инвертирующего выхода пя- (того триггера 16 этого же канала поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33,

Шестой счетчик 11 импульсов дру- гого канала с большим записанным числом продолжает счет и через некоторое время t достигает своего нулевого значения. При этом срабатывает пятый триггер 16 этого канала и за- крывает импульсом логического нуля с прямого выхода по второму входу восьмой элемент И 30 этого же канала, Одновременно импульс логической единицы с инвертирующего выхода пятого триггера 16 этого же канала поступает на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33, Пришедшие на первьм и второй входы элемента ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ 33 импульсы формируют на его вы- Ходе и шульс длительностью t, который через инвертор 34 по второму входу открывает девятый элемент И 35 При этом задержанная на 1/2 периода tj, последовательность импульсов опор ното генератора 1 с выхода линии 3 задержки, поступающая на первый вход девятого элемента И 35, с его выхода подается на первьй вход второго элемента ШШ.38, Количество этих им- пульсов равно t f. На второй вход второго элемента ИЛИ 38 поступает импульсная последовательность с выхо

10

. fs 20

25 3540, -5() 55 9fi314

да опорного геь-ератора 1 . На выходе второго элемента ИЛИ 38 формируется импульсная последовательность, обо- гащенная пачкой импульсов, прошедших за время t, которая одновременно поступает на первые входы первого элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 31 каждого канала. Выход первого элемента 2И-2ИЛИ- НЕ 31 каждого канала подключен к первому входу первого элемента И 23 соответственно, поэтому обогащенная импульсная последовательность.с выхода первого элемента И 23 пересчитывается управляемым делителем 5 с учетом количества импульсов в сформированной пачке за время t.

В случае меньшения измеряемого периода шестой счетчик 11 импульсов второго канала с меньшим записанным числом достигает своего нулевого значения раньше. На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33 также формируется импульс длительностью t, который поступает на второй вход десятого элемента И 36. В совокупности с потенциалом на первом входе девятого элемента И 36 и на его выходе формируется ртмпульс длительностью t с потенциалом логического нуля. Этот потенциал логического нуля поступает на второй вход первого элемента 2Н-2ИЛИ-НЕ 31 каждого кана.па. При этом на управляемый делитель 5 подается последовательность импульсов с опорного генератора 1, обедненная за время t,

Предлагаемый автоматический следящий делитель позволяет учитывать нелинейный закон изменения во времени .Делимого периода входной последовательности и формировать дополни-, тельную поправку, вносимую в управляемый делитель и повышающую точность деления. Дополнительная поправка формируется из разности показаний на выходах третьих регистров, представляющей собой разность между разностями предыдущего и последующего изменяющихся периодов, замеренными по 1-му и 11-му каналам. Формирова-. ние дополнительной поправки учитывает наличие второй и более высоких производных в законе изменения делимого периода. Точность деления предлагаемого автоматического делителя в 1,5-2 раза превьш ает точность деле- ния устройства-прототипа.

15,

Формула изобретения

Автоматический следящий делитель периодов нмпул ьсньгх сигналов, содержащий опорный генератор, выход кото- рого соединен с входом линии задержки, триггер строба, сумматор и два канала, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные первый счетчик импульсов, первый регистр и следящий делитель, последовательно соединенные управляемый делитель, второй регистр и второй счетчик импульсов, выход управляемого делителя подключен к входу перво- го счетчика импульсов, третий счетчик импульсов, информационные входы которого соединены с информационными входами управляемого делителя, первый элемент И, выход которого под- к вычитающему входу управляемого делителя, второй и третий элементы И, первые входы которых подключены к выходу опорного генератора, выходы - к вычитающим входам второго и третьего счетчиков импульсов соответственно, а вторые входы - к выходу первого триггера, первьи вход которого подключен к выходу первого триггера, первьш вход которого под- слючек к выходу второго счетчика импульсов, второй - к .выходу следящего делителя и к входу суматора, четвертьй элемент И , первый вход которого подключен к выходу опорного генератора, второй - к выходу тре тьего счетчика импульсов, а выход - к вычитающему входу следящего делителя, пятый, шестой и седьмой элементы И, второй, третий и четвертый триггеры первый и второй элементь 2И-2ИЛИ-КЕ, последовательно соединенные, четвертый счетчик импульсов, третий регистр и пятый счетчик импульсов, группа выходов четвертого счетчкка импульсов соединена с входами ь.уль-органа, выход пятого счетчика импульсов подключен к R-входу второго триггера, S-вход которого соединен с входной шиной устройства, а прямой выход - с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу Линии задержки а вькод к вычитающему входу пятого счетчика импульсов и первому, входу первого элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента Н, а второй вход

ю j 0 5 ,,

0

5

0

5

. 496316 .

к прямому выходу третьего триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом пятого элемента И, а вы- . ход - с третьим входом первого элемента И, элемент задержки, вход.которого подключен к управляющим входам первого и второго регистров данного канала, а выход - к входу третьего регистра другого канала, к R-вкоду четвертого триггера другого канала, а также к управляющему входу первого ,счетчика импульсов своего канала, к S-входам третьего и четвертого триггеров, управляющему входу четвертого счетчика импульсов своего канала, вычитающий вход которого подключен к вьосоду седьмого элемента И, а сум- мирутощий вход - к выходу второго элемента 2И-2Щ1И-НЕ, при этом в каждом канале R-вход третьего триггера подключен к выходу нуль-органа и к счетному входу четвертого триггер, прямой выход, которого подключен к первому входу седьмого элемента И, а инверсный выход - к первому входу второго элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, второй и третий входы которого соединены с вторьот входом седьмого элемента- И и с выходом опорного генератора, первый выход триггера строба соединен г входом элемента задержки и третьим входом седьмого элемента И первого канала, а также с четвертым входом второго элемента 2И-2ИЛИ-НЕ и вторым входом первого элемента И второго канала, а второй выход - с входом элемента задержки и третьим входом седьмого элемента И второго канала, а также с четвертым входом второго элемет;та 2И-2ИЛИ-НЕ и вторым входом первого элемента И первого канала, отличающийся тем, что, с целью повьшгения точности деления в динамическом режиме, в каж- . дый канал введены пятый триггер, шестой счетчик импульсов, восьмой элемент И. элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ЙЛИ инвертор, девятый и десятый элементьт И, первый и второй элементы ИЛИ, причем R-вход второго триггера каждого канала подключен к одному из входов первого элементы ИЛИ, R-вход пятого триггера каждого канала под- i- ключен к выходу шестого счетчика импульсов своего канала, S-БХОД - к выходу первого элемента 1-иш, прямой

7 1234963I а

выход - к первому входу восьмогого триггера второго канала и к перэлемента И, второй вхоД котороговому входу десятого элемента И, а .

подключен к выходу линии задержкивыход -.к входу инвертора, выход кои к первому входу девятого элементаторого подключен к вторым входам деИ, запускающий вход шестого счетчика вятого и десятого элементов И, выход

импульсов каждого канала подключендевятого элемента И подключен к перк входной шине устройства, вычитаю-вому входу второго элемента ИЛИ,

щий вход - к выходу восьмого элемен-второй вход которого подключен к выта И, информационные входы - к ин-ходу опорного генератора, третий

фбрмаг ионным выходам третьего регист-ювход первого элемента 2Н-2ИЛИ-НЕ

ра, первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕкаждого канала подключен к выходу

ИЛИ подключен к инверсному выходувторого элемента ИЛИ четверпятого триггера первого канала, вто-тый - к выходу десятого элеменрой вход - к инверсному выходу пято-та И.

Изобретение может использоваться в автоматических устройствах для деления изменяющегося во времени периода следопания масштабных импульсов, угловых отметок и т.д., например, в аппаратуре диагностики карбюраторных двигателей, дизелей, турбин, насосов и т.д. для определения неравномергюсти вращения валов. Цель изобретения - повьпаение точности . (Л го 00 4 СО а 00