Цифровое устройство для обработки информации частотных датчиков Советский патент 1986 года по МПК G01R23/10 

. I,12

Изобретение, относится к измеря- тельной технике и предназначено для обработки информации двухпараметрог вых частотных датчиков, использующих в качестве чувствительных элементов, HanpHNfep, кварцевые резонаторы.Цель изобретения - повышение точности измерения исследуемых параметров за счет уменьшения,погрешности от нелинейности характеристик преобразования.

, На фиг, 1 приведена функциональная схема цифрового устройства для обработки информации частотных датчиков; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства; на фиг. 3 - функциональная схема блока разделения каналов; на фиг. ,4 - временные диаграммы, поясняющие работу блока разделения каналов; на фиг, 5 - функциональная схема первого и второго ключевых элементов; на фиг. 6 - функциональная схема второго и третьего ключевых элементов; на фиг о 7 - функциональная хема формирователя координатной етки; на-фиг. 8 функциональная хема делителя с переменньм коэффи-- иентом деления.

Цифровое устройство для обработки нформации частотных датчиков состоит з первой 1, второй 2, третьей 3 входных шин, блока 4 разделения канаов, первого 5 и второго 6 ключевых элементов, первого мультиплексора ., генератора 8 опорной частоты, второ- го мультиплексора 9, третьего 10 и . етвертого 11 ключевых элементов, ервого реверсивного счетчика 12, ервого 13 и -второго 14 делителей с цеременными коэффициентами деления, второго реверсивного счетчика 15, первого блока 16 сравнения кодов, первого запоминающего устройства 17, формирователя 18 координатной сеткиj- второго, запоминающего устройства 19 второго блока 20 сравнения кодов, элемента 2И-НЕ 21, элемента 22 за-, держки, первой 23 и второй 24 выходных шин.

В предлагаемом устройстве элементы соединены - следующим образом. Первая I и вторая 2 входные шины соединены соответственно с первь:(м и вторым входами блока 4 разделения каналов, первые входы первого 5 и второго 6 ключевых элементов подключены соот- ве.тственно к первому и второму выходам блока 4 разделения каналов. Выход

22X

первого мультиплексора 7 подключен к управляющим входам первого 5 и второго 6 ключевых элементов. Выход генератора 8 опорной частоты подключен к

третьему входу блока разделения каналов. Вход второго мультиплексора 9 соединен с входом первого мультиплексора 7. Первые входы третьего 10 и четвертого 1 1 ключевых элемен,ов подключены соответственно .к первому и второму выходагм блока 4 разделения каналов, а управляющие входы третьего 10 и четвертого 11 ключевых элементов подключены к выходу второго

мультиплексора 9. Вторые входы ключевых элементов 5, 6, 10 и II объединены между собой и подключены к третьей входной шине 3, Первый и второй входы -первого реверсивного счетчика 12

подключены к выходам соответственно первого 5 и второго 6 ключевых эле- ментов. Первый, четвертый и пятый вход первого делителя 13 с переменными )ициентами деления соединены соотве-тственно с выходом генератора 8 опорной частоты, третьей входной шиной 3 и входом первого-мультиплексора 7. Первый и второй выходы первого делителя 13 с переменным коэффш.щент ом деления подключены к третьим входам соответственно первого 5 и второго 6 ключевых элементов..Первый, второй, третий, четвертый и пятый входы второго делителя 14 с переменным коэффициентом деления подключены к аналогичным входам первого делителя I3 с переменным коэффициентом деления, а первый и второй выходы второго делителя 14 с переменным коэффициентом деления подключены к третьим входам соответственно третьего 10 и четвертого 11 ключевых элементов. Первый и второй входы второго реверсивного счетчика 15 соеди

нены с выходами .соответственно третьего 10 и четвертого I ключевых элементов.

Пефвый и второй входы первого бло- .ка 16 сравнения кодов подключены соответственно к выходу первого реверсивного счетчика I2 и к третьему выходу первого делителя 13 с переменным коэ)фициентом деления. Выход первого запоминающего устройства I7 соединен с третьим входом первого блока. 16 сравнения кодов. Перв ый, второй и третий входы формирователя 18 координатной сетки подключены соответственно к первому, четвертому, тре10

t5

тьему входам первого делителя 13 с переменным коэффициентом деления, а первый и второй выходы формирователя 18 координатной сетки соединены с входами соответственно первого мультиплексора 7 и первого запоминающего устройства 17. Вход второго запоминающего устройства 19 подключен к третьему выходу формирователя 18 координатной сетки. Первый, вторей и третий входы второго блока 20 сравнения кодов.подключены соответственно к выходу второго реверсивного счетчика Г5, к третьему выходу второго делителя 14 с переменным коэффициентом деления и выходу второго запоминающего устройства 19. Первый и второй входы элемента 2И-НЕ 21-подключены к выходам соответственно первого 16 и второго 20 блоков сравнения кодов.

Выход элемента 2И-НЕ 21 соединен с третьим входом формирователя i 8 координатной сетки. Вход и выход элемента 22 задержки соединен соответст-25 венно с выходом элемента 2 И-НЕ 2 и вторым входом второго делителя 14с. переменным коэффициентом деления. Первая 23 и вторая 24 выходные шины соединены соответственно с выходами первого 12 и второго 15 реверсивных счетчиков.

Блок 4 разделения канал рв (фиг.З) состоит из D-TDHrrepoB 25 и 26, элементов 2И-НЕ 27 и 28, D-триггеров 29

20

30

триггеры 78-85, элементы И-НЕ 86-9

.элементы И-НЕ 94, перепрограммируе

постоянное запоминающее устройство

Условные обозначения на диаграм мах, поясняющих работу всего устро ства и отдельных узлов на фиг. 2

следующие: d - импульсы частоты ге

- г- ратора опорной частоты; о - тактов

имаульс;- 6 - импульс начала формирования интервалов измерения; Т,.-Т импульсы интервалов измерения и коррекции; - код границы области дохтустимой погрешности по давлению; - границы об ласти допустимой погрешности по те пературе; - код сигнала ко рекции; i - выходной сигнал второг блока сравнения кодов; Р-, выходно сигнал первого блока сравнения к од

k - выходной сигнал элемента 2И-НЕ на фиг .4 Q - г мпульсы частоты ген ратора опорной частоты; .., - импул сы первой информационной частоты;

Р импульсы второй информационно частоты; o,,S - импульсы на выходе элементов 2И-НЕ 27 и 28 соответственно; d,c - импульсы на выходе D- триггеров 29 и 30 соответственно; ( Ь - выходные импульсы блока разд ления каналов.

Выходные jiacTOTbi двухпараметров частотных датчиков в общем случае зависят от измеряемых параметров д ления Р и температуры Т нелинейно

и 30, элементов 2И-НЕ 31 и 32-.,.0-триг- - Далее Wp , N - безразмерные числа, геров 33 и 34.

представляющие собой коды параметр Р и.Т°; Т,., Tj , Tj , Т - времена и мерения соответствующих частот.

Первый 5 и четвертый 1I ключевые элементы (фиг, 5) состоят из элемента НЕ 35, двух элементов ЗИ 36 и 37 и элемента 2ИЛИ 38.

Второй 6 и третий 10 ключевые элементы (фиг, 6) состоят из двух элементов НЕ 39 и 40, двух элементов ЗИ 41 и 42 и элемента 2 ИЛИ 43.

Формирователь координатной сетки 18 (фиг. 7) состоит из восьми элементов 2И 44-51, элемента ЗИ-НЕ 52, четырех счетных триггеров 53-56, трех элементов НЕ 57-59, и элемента 2И-НЕ 60.

Первый 13 и второй 14 делители с пер еменными коэффициентами деления (фиг. 8) содержат элементы 2И 61 и 62, элемент 2И-НЕ 63, инверторы 64 и 65, триггер 66, инверторы 67-70, триггеры 71 и 72, элемент РШИ 73, элемент И-НЕ 74, элемент ИЛИ 75, элемент Л-НЕ 76, элемент ИЛИ 77,

0

5

5

0

триггеры 78-85, элементы И-НЕ 86-93,

.элементы И-НЕ 94, перепрограммируемое

постоянное запоминающее устройство 95.

Условные обозначения на диаграммах, поясняющих работу всего устройства и отдельных узлов на фиг. 2

следующие: d - импульсы частоты гене - г- ратора опорной частоты; о - тактовьш

имаульс;- 6 - импульс начала формирования интервалов измерения; Т,.-Т - импульсы интервалов измерения и коррекции; - код границы области дохтустимой погрешности по давлению; - границы области допустимой погрешности по температуре; - код сигнала коррекции; i - выходной сигнал второго блока сравнения кодов; Р-, выходной сигнал первого блока сравнения к одов;

k - выходной сигнал элемента 2И-НЕ; на фиг .4 Q - г мпульсы частоты генератора опорной частоты; .., - импульсы первой информационной частоты;

Р импульсы второй информационной частоты; o,,S - импульсы на выходе элементов 2И-НЕ 27 и 28 соответственно; d,c - импульсы на выходе D- триггеров 29 и 30 соответственно; ( Ь - выходные импульсы блока разделения каналов.

Выходные jiacTOTbi двухпараметровых . частотных датчиков в общем случае зависят от измеряемых параметров давления Р и температуры Т нелинейно.

- Далее Wp , N - безразмерные числа,

Далее Wp , N - безразмерные числа,

представляющие собой коды параметров Р и.Т°; Т,., Tj , Tj , Т - времена измерения соответствующих частот.

Процесс обработки информации частотных датчиков с помощью предлагаемого устройства производится поэтапно.

На первом этапе определяют значения кодов измеряемых параметров по линейному алгоритму - это режим измерения, на втором этапе - область нахождения полученных значений кодов измеряемых параметров, количество импульсов коррекции и направление их счета и затем производят внесение корректирующих поправок в результаты измерения - это режим коррекции.

Предлагаемое устройство реализует алгоритм

, + Xi:

J..

5,с(

.F,+I;F +|::IV J(F,FJ

где rNP,,jF ,F,),

L N „ j(F, ,F, ) - поправки на дав- .ление и температуру, обусловленные нелйней- ностями.

Алгоритм учитывает нелинейный характер saBHCHkocTH частрт генерации от измеряемых параметров . Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить учет поправок, обус ловленных нелинейностями, путем их суммирования с полученными значениями давления и.температуры..

Для учета 5:NP(F ,-F, ) и 5Г J (F, jFj) вся область измерения давления и температуры,полученная , при снятии характеристик цифрового устройства в резкиме измерения,разбивается на mxn прямоугольных участков допустимой погрешности.. Прш-гем диапазон измерения давления разбивается на 1л1 участков таким образом, чтобы на каждом из них выполнялись условия

I M,Ai.(uP,)j-l3-Npi

100% «У л 2

Np, - где NO.- - давление, и.змеренное в

г ,

рамках алгоритма в хтой точке диапазона измерения N(A )J-I - величина коррекции давления в {j-)-OM участке . диапазона измерения;

- истинное давление .в i-ой

точке диапазона измерения ор .основная погрешность измерения,

Из (2) определяется граница j-ro участка допустимой погрешности по давлению

,

N

Pi

Hi

r2EJl j

(N . ± I PI

(3)

itp 100%

+ N(iPjj-l }- npH Np. Np,

И необходимая величина коррекции (количество импульсов), а также направление счета импульсов коррекции

N/AP П-1 +NP NP /J-1 1ПП 7 i

(4)

/CJ-. - JQQ -- i p

Перед проведением измерений задают интервалы измерения Т, Tj и Т, по известным коэффициентам сило- и термочувствителБности и их значения заносятся в первый 13 и второй 14 делители с переменными коэффициен

0

5

0

5

0

0

а

тами деления. Рассчитываются границы области допустимой погрешности по ,давлению и температуре и их значения заносятся в первое 17 и второе 18 запоминающие устройства. Задают коли- честно импульсов коррекции, по каждому из параметров и направление счета и их значения записываются в первый 13 и второй 14 делители с пере- менными коэффициентами деления и в первый 7 и второй 9 мультиплексоры.

Работа, предлагаемого устройства для обработки информации частотных датчиков ведется в двух режимах, которые проходят последовательно во времени и определяются уровнем сигнала тактового импульса ТИ, поступающего от внешнего источника на входную шину 3.

В режиме измерения временные диаграммы., поясняюпше работу предлагаемого устройства (фиг. 2), показаны для случая разбиения области изменения давления и температуры на шестнадцать прямоугольных участков допустимой погрешности, причем как диапазон измерения давление, так и дипазон измерения температуры, разбиты на четыре квазилинейных участка.

Импульсы Частот F и F с первой 1 и второй 2 входных шин поступают соответственно на первьй и второй входы блока 4 разделения каналов, который предназначен для разделения в( времени поступающих импульсов с целью предотвращения сбоев в реверсивных, счетчиках 12 и 15 в момент совпадения фронтов импульсов.

Ре;ким измерения определяется единым уровнем сигнала тактового импульса ТИ (фиг, 2 S) . В этом режиме первый делитель 13 с переменным коэффициентом деления на частоты f, (фиг. генератора 8 опорной частоты формирует интервалы измерения Т , Т (фиг,2), которые с первого и второго выходов первога делителя с переменным коэффициентом деления поступают на tpe-. .тьи входы первого 5 и второго 6 ключевых элементов,

Импульсы частоты F в течение времени Т с первого выхода блока разделения кангшов через первый ключевой элемент 5 поступают на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 12, а импульсы частоты F в течение времени Т с второго выхода блока разделения каналов через ключевой

элемент 6 поступают на вычитающий вход первого реверсивного счетчика I2, на выходе которого появляется код давления

,-T,F,. . . Аналогично вьхчисляется двоичный код параметра температуры. Интервалы Tj и Т формируются вторым делителем 14 с переменным коэффициейтом деления из сигнала частдты. Импульсы час

тоты F, в течение времени Т с первого выхода блока разделения каналов через третий ключевой элемент 10 поступают на вычитающий, вход второго реверсивного счётчика 15, а импульсы частоты FJ в течение времени Т с второго выхода блока разделения каналов через четвертый ключевой элемент I1 поступают на суммирующий вход второго .реверсивного счетчика 15. На вы-20 налов на выходе схем 16 и 20 сравнеходе второго реверсивного счетчика 15 появляется код температуры

N -Т F +Т F г° ъ 1 i, i.Б режиме коррекции после появления нулевого уровня сигнала ТИ, на втором25 выходе формирователя 18 координатной сетки из сигнала f, генератора 8 опорной частоты формируется параллельный код границы области допустиния кодов на выходе элемента 2И-НЕ 21 появляется нулевой потенциал (фиг. 2к), который поступает на тре тий вход формирователя I8 координат ной сетки и останавливает формирова ние кодо в на всех выходах,На первом втором и третьем выходах формирова теля 18 координатной сетки появляется соответственно код сигнала коррек

мой погрешности, по данлению (фиг,2),зо Ц одиннадцатой области допустимой

который поступает на вход первого запоминающего устройства 17. С выхода последнего на третий вход первой схемы 16 сравнения кодов поступает параллельный код давления, записанный ,, предварительно как граница одной из областей допустимой погрешности. На первый вход первой схемы 16 сравнения кодов поступает параллельный код текущего значения давления с выхода о первого реверсивного счетчика 12, записанный в режиме измерения. На выходе первого блока 16 сравнения кодов : единичный уровень сигнала появится только в том случае, если код текуще- го значения давления больше кодаi-ой; границы области допустимой погрешности (фиг. 2р).

Аналогично на третьем выходе форпогрешности (фиг, 2с), код третьей границы по давлению (фиг. 2() и .код третьей границы по температуре . Сфиг. 2J}, .

Нулевой уровень сигнала с выхода элемента 2И-НЕ 21 поступает на третьи входы делителей 13 и 14 с переменными коэффициентами деления- для установки кодом сигнала коррекции одиннадцатой области требуемого числа импульсов коррекции./Код сигнала коррекции одиннадцатой области поступает с первого выхода формирователя 18 координатной сетки на входы первого 7 и второго 9 мультиплексо- ров, с выхода которых на управляюпше входы ключевых элементов 5 и 6, 10 и 11 подается сигнал направления счета импульсов коррекции (при едимирователя 18 координатной сетки фор-- ничном уровне сигнала импульсы кормируется параллельный код границы области допустимой погрешности по температуре (фиг. 2), поступающий на вход второй схемы 19 сравнения кодов, причем при одном коде границы допустимой погрешности по температуре код границы по давлению изменяется четыре раза. На третий вход вто

рой схемы 20 сравне шя кодов с выхода второго запоминающего устройства 19 поступает код температуры J-ой границы области допустимой погрешности, д на первый вход второй схемы сравнения кодов - код текущего значения температурь. На выходе второго блока 20 сравнения кодов появится единичный уровень сигнала, если код текущего значения температуры больше кода температуры j-ой границы области допустимой погрешности (фиг. 2н).

Одновременно с появлением нулевого уровня сигнала ТИ на первом выходе , формирователя 18 координатной сетки формируется код сигнала коррекции, который представляет собой параллель- ньй двоичный код (фиг. 2t),

При наличии единичных уровней сигния кодов на выходе элемента 2И-НЕ 21 появляется нулевой потенциал (фиг. 2к), который поступает на третий вход формирователя I8 координатной сетки и останавливает формирование кодо в на всех выходах,На первом, втором и третьем выходах формирователя 18 координатной сетки появляется соответственно код сигнала коррекЦ одиннадцатой области допустимой

погрешности (фиг, 2с), код третьей границы по давлению (фиг. 2() и .код третьей границы по температуре . Сфиг. 2J}, .

Нулевой уровень сигнала с выхода элемента 2И-НЕ 21 поступает на третьи входы делителей 13 и 14 с переменными коэффициентами деления- для установки кодом сигнала коррекции одиннадцатой области требуемого числа импульсов коррекции./Код сигнала коррекции одиннадцатой области поступает с первого выхода формирователя 18 координатной сетки на входы первого 7 и второго 9 мультиплексо- ров, с выхода которых на управляюпше входы ключевых элементов 5 и 6, 10 и 11 подается сигнал направления счета импульсов коррекции (при единичном уровне сигнала импульсы коррекции поступают на суммирующий вход, а при нулевом - на вычитающий),

Сигнал с выхода элемента 22 за- .держки поступает на вторые входы де- 55 лителей 13 и I4 с переменными коэффициентами деления, после чего на их первых и вторых выходах появляется определенное число импульсов коррек

дни (фиг. 2 Т , Т,, Tj, и Т,), сформированных из сигнала опорного генератора 8. Импульсы коррекции через третьи входы ключевых элементов 5, 6, 10 и .11 поступают на соответствую цие входы реверсивных счетчиков 12 и 15. ,

С момента появления нулевого урдв ня сигнала на выходе элемента 2И-НЕ 21 и до появления единичного уровня сигнала ТИ с третьих выходов делителей 13 и 14 с переменными L коэффициентами деления подаются управляющие сигналы на вторые, входы блоков 16 и |20 сравнения кодов для поддержания их на выходе единичного потенциала, что необходимо для исключения работы схем сравнения кодов во врейя коррекции кодов давления и температуры.

По окончании импульсов коррекции на выходах реверсивных счетчиков 1 2 и 15 появляются-коды давления и температуры,, измеренные с заданной точностью.

Триггеры 25 и 26 и элементы 31 и 32 блока 4 разделения каналов выполняют функцию разделения импульсного потока частоты f (фиг. 4 f ) на две импульсные последовательности (ф.иг. 4oL и & ) с чередующимися и неперекрывающимися отрицательными им- пудьсами. Разделение сигналов F и Fj (фиг, 4 F, , FJ ) во времени осуществляется стробированием импульсов частот ,F, и F и присутствующих на D-входах триггеров 29 и 30 импульсными последовательностями а .и S (фиг. 4 аи S ) , На выходе D-триггеров формируются сигналы d и е (фиг. 4d и ),из . которых элементами 3 и 32, триггерами 33 и 34, формируются короткие информационные импульсы oj. и h (фиг. 4с(., К ) ,

Работа первого и четвертого ключевых элементов,

В режиме измерения при наличии единичного уровня сигнала ТИ элемен ЗИ 37 закрыт нулевым уровнем сигнала с выхода элемента НЕ 35. Появление единичного уровня сигнала интервала измерения на третьем входе приводит к прохождению импульсов информационной частоты, поступающей,на первый вход через элементы ЗИ 36 и 2ИЛИ 38 на выход ключевого элемента,

В режиме коррекции при наличии нулевого уровня сигнала ТИ элемент ЗИ 36 закрыт, а элемент ЗИ 37 открыт

единичным уровнем сигнала с выхода элемента НЕ 35, Импульсы-коррекции, поступающие на третий вход, при наличии единичного уровня сигнала на управляющем входе через элементы ЗИ 37 и 2ИЛИ 38 пройдут на выход ключевого элемента.

Работа второго 6 и третьего 10 ключевых элементов аналогична работе первого и четвертого за исключением того, что импульсы коррекции проходят на выход устройства при наличии нулевого уровня на управляющем входе.

Формирователь I8 координатной сетки работает следующим образом.

Формирователь импульсов на элементах НЕ 57-59, 2 И-НЕ 60 по передне-- му фронту сигнала ТИ фомирует короткий отрицательный импульс, которым триггеры 53-56 устанавливаются в нулевое состояние. В режиме измерения элемент ЗИ-НЕ 52 закрыт нулевым уровнем сигнала с выхода элемента НЕ 57. На всех выходах присутствует нулевой Уровень сигнала. В режиме коррекции элемент ЗИ-НЕ 52 открывается,и импульсы частоты f , присуствующие на первом входе формирователя 18 координатной сетки, поступают на последовательно соединенную цепочку триггеров 53-56. На первом выходе формирователя координатной сетки появляется параллельный двоичный код сигнала коррекции, на втором и третьем - па- раллельные коды границ областей допустимой погрешности по давлению и температуре, которые формируются элементами 2И 44-47 из сигналов триг- геров. 53 и.54 и элементами 2И 48-50 из сигналов триггеров 55 и 56 соответственно. Формирование всех кодов останавливается нулевым уровнем сигнала, постзшающего на третий вход с выхода элемента 2И-НЕ 21.

Делители I3 и 14 с переменным коэ(1зфициентом деления работают сле- д-ующим образом,

В режиме измерения по переднему фронту сигнала ТИ формирователь им- пульсов на элементах НЕ 69, 70 и 77 и 2И-НЕ 76 формирует короткий отрицательный импульс, который через элемент И.ПИ 73 устанавливает цепочку последовательно соединенных счетных триггеров 78-85 в. нулевое состояние, а RS-триггера 71-72 - в единичное состояние,

Начинается формирование временных импульсов, которые через элементы 2И 61 и 62 поступают на первый и второй выходы. Элементы 2И 61 и 62 открыты единичным уровнем сигнала с выхода элемента 2И-НЕ 63, что обусловлено наличием единичного уров ния .сигнала на втором входе и входе элемента НЕ 64 (фиг. 2).

Сигнал частоты f , присуствующий на первом входе,поступает на счетный вход первого счетного триггера 78 из восьми последовательно соединенных триггеров 78-85. Сигналы с инверсных

выходов триггеров 78-85 поступают на 5 величины-порядка 0,2%, где В - освходы элементов И-НЕ 86-93.. Двоичный код интервала измерения поступает с выхода перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства 95 на другие входы элементов Й-НЕ 20 86-93. Адрес двоичного кода интервала измерения определяется кодом сигнала коррекции и сигналом ТИ, которые поступают на пятый и четвертый входы : соответственно. При появлении еди- 25

ничных уровней сигнала на всех входах элемента 8И-НЕ 94 на его выходе

-появится отрицательный импульс, который устанавливает RS-триггер 72 в нулевое состояние. Аналогично ус- JQ танавливается в нулевое состояние и RS-триггер 71. Заканчивается формиро- вание интервалов измерения.

В режиме коррекции после определения области допустимой погрешности 35 формирователь импульсов на инверторах .65, 67 и 68 и элементах ИЛИ 75 и И-НЕ 74 по заднему фронту сигнала, поступающему на третий вход,формирует короткий отрицательный импульс, 0 Этим импульсом устанавливаются в нулевое состояние триггеры 78-85, а триггеры 7.1 и 72 - в единичное состояние . Элементы 2И 6 I и 62 открываютновная погрешность измерения от не- линейНо.сти в известном устройстве; более широкий рабочий диапазон, так как позволяет обрабатывать результаты измерения параметров давления и температуры при заданной погрешности практически во всем диапазоне применения кварцевых резонаторов, от -270 до (0+200 н).

Формула изобретения

Цифровое устройство для обработки информации частотных датчиков, содержащее блок разделения кан алов, два реверсивных счетчика, два делителя с переменными коэффициентами 1деления, четыре ключевых .элемента, три входные и две выходные шины и генератор опорной частоты, причем первый и второй входы блока разделения каналов соединены соответственно с первой и второй входными шинами, а первый вьрсод блока разделения каналов соединен с первыми входами первого и третьего ключевых элементов,. выход первого ключевого элемента подключен к первому входу первого реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго

ся. Появлелие нулевого уровня сигна- 5 ключевого элемента, первый вход котола на втором входе приводит к тому, что элемент 2И-НЕ 63 открывается единичным уровнем сигнала с вькода элемента НЕ 64 и импульсы частотой f через элемент 2И-НЕ 63 и открытые элементы 2И 61 и 62 поступают на первый и второй выходы. Количество импульсов коррекции определяется длительностью единичного уровня сигналов на выходе RS-триггеров 75 и 76. В нулевое состояние триггеры 71. и 72 устанавливаются как и в режиме измерения.

Сигнал на третьим выходе устанавливается в единичное состояние по заднему фронту сигнала, поступающего на третий вход, а в нулевое - по переднему фронту сигнала ТИ,

По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет более высокую точность измерения, так как позволяет в результирующих оценках измеряемой величины учитывать важнейшую состав- погрешностей измерения - по грешность нелинейности - и 5гменьшить остаточную погрешность от нелинейности до уровня (0,1-0,02)5 т.е, до

новная погрешность измерения от не- линейНо.сти в известном устройстве; более широкий рабочий диапазон, так как позволяет обрабатывать результаты измерения параметров давления и температуры при заданной погрешности практически во всем диапазоне применения кварцевых резонаторов, от -270 до (0+200 н).

Формула изобретения

Цифровое устройство для обработки информации частотных датчиков, содержащее блок разделения кан алов, два реверсивных счетчика, два делителя с переменными коэффициентами 1деления, четыре ключевых .элемента, три входные и две выходные шины и генератор опорной частоты, причем первый и второй входы блока разделения каналов соединены соответственно с первой и второй входными шинами, а первый вьрсод блока разделения каналов соединен с первыми входами первого и третьего ключевых элементов,. выход первого ключевого элемента подключен к первому входу первого реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго

ключевого элемента, первый вход которого подключен к второму выходу блока разделения каналов и первому входу четвертого ключевого элемента, выход которого соединен с первым входом второго реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к выходу третьего ключевого элемента, второй вход которого соединен с вторыми входами первого, второго, четвертого ключевых элементов, четвертыми входами первого и второго делителей с переменными коэффициентами деления в третьей входной шиной, первые выхо-

131

ды первого и в торого делителей с переменными коэффициентами деления соединены с третьими входами , соответственно первого и третьего ключевых элементов, вторые вьпсоды первого и второго делителей с переменными коэффициентами деления соединены с третьими входами соответственно второго и четвертого ключевыхэлементов, выходы первого и второго реверсивных счетчиков соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, а выход генератора опорной частоты соединен с третьим входом блока разделения каналов и первыми входаМ и первого и второго делителей с переменными коэффициентами деления, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения исследуемых параметров за счет уменьше ния погрешности от нелинейности характеристик преобразования, в него введены элемент 2И-НЕ, два блока сравнения кодов, два запоминающих устройства, элемент задержки, два мультиплексора, и формирователь координатной сетки, причем первые. ВХОД блоков сравнения кодов подключены к выходам соответственно первого и второго реверсивных счетчиков, третьи-выходы первого и второго делите

14

лей с переменными коэффициентами дв ления подключены к вторым входам соответствующих блоков сравнения кодов выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента 2И--НЕ, выход которого соединен с третьими входами первого и второго делителей с переменными коэффициентами деления формирователя координатной сетки и через элемент задержки - с вторыми входами первого и второго делителей с переменными коэффициентами деления; второй и третий выходы формирователя координатной сетки через соответственно первое и второе запоминаюпще устройства соединены с третьими входами соответственно первого и второг блоков ,сравнения кодов, а первый выход формирователя координатной сетки соединен с пятыми входами первого и второго делителей с переменными коэффициентами деления и через первый и второй мультиплексоры - с управляющими входами соответственно первого и второго к третьего и четвертого ключевых элементов, причем первый 1 второй входы. формирователя координатной сетки соединены соответственно с выходом генератора опорной частоты и третьей входной ЕТИНОЙ,

25

J6;

/tfft/X

29

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обработки информации двух- параметровых частотных датчиков, ис- польззлощих в качестве чувствительных элементов, например, кварцевые резонаторы. Цель изобретения - повьппение точностн измерений исследуемых пара-, метров достигается путем уменьшения погрешности от нелинейности характеристик преобразования.Устройство содержит входные шины 1-3,блок 4 разделения каналов,ключевые элементы 5,6, 10 и II, генератор 8 опорной частоты, реверсивные счетчики 12 и 15, делители 13 и 14 с переменным козф- фицийнт рм деления, выходные шины 23 и 24. Для достижения: поставленной цели в него дополнительно введены мультиплексоры 7 и 9, блоки 16 и 20 сравнения кодов, запоминающие устройства 18 и 19, элемент 2 И-НЕ 21 и злемент 22 задержки. Работа устройства поясняется временными диаграммами в описании изобретения. 8 иЛ. 25 . С « (Л кэ со со о to ts3

25

28и i л

Л

38x

30

г

34 Y28нл.

Фиг.З

Фиг.

«д Йд.

1}

I1

13

Щ-

г

tf

ynft.gf.

Фие.ё

W: i-I с

«ta.;

, Фт.9

Составитель В, Новоселов Редактор Л, Гратилло Техред М-Ходанич Корректор Е, Сирохман

Заказ .3391/45 . Тираж 728 ,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 11.3035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. i -l b

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Прое стная, 4