Измеритель относительных значений разности частот Советский патент 1986 года по МПК G01R23/10 

Ю vl

ГчЭ

(|ЧЭ О5

Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано в цифровых системах контроля параметров движения.

Целью изобретения является повышение надежности и точности.

На чертеже приведена схема измерителя.

Схема состоит из генератора I тактовой частоты, частотных входов 2 и 3, счетчика 4, двухвходовых элементов И 5-7, формирователя 8 импульса сброса, блока 9 промежуточной памяти, блока Ш управления переносом информации, выходного отсчетного устройства II.

Блок промежуточной памяти 9 содержит двухвходовые элементы ИЛИ 12 и 13, счетчики 14 и 15 со счетными и устанавочными входами, емкость счетчиков 4, 14 и 15 одинакова и равна NQ

Блок 10 управления переносом информации содержит RS-триггеры 16 и 17, трехвходовые элементы И 18 и 19, двухвходовые элементы ИЛИ 20 и 2 и формирователь 22 импульса сброса. Выходное отсчетное устройство 11 содержит счетчик 23 результата со счетным и установоч -п ш входами, RSтриггер 24.знака и цифровой индикатор 25,

Измеритель относительных значений разности частот содержит генератор 1 тактовой частоты, первый 2 и второй 3 частотные входы, первый 5, второй 6 и третий 7 элементы И, блок ;9 промежуточной памяти, состоящий из ; первого 12 и второго 13 элементов ИЛИ, выходы которых соединены со счетными входами первого 14 и второго 15 счетчиков 5 а первые входы соединены соответственно с выходами второго 6 и третьего 7 элементов И, блок 10 управления переносом информацин, состоящий из первого 16 и второго 17 триггеров, первые входы которых . соединены с выходами переполнения первого 14 и второго 15 счетчи- ков, четвертого 18 и пятого 19 элементов И, третьего 20 и четвертого 21 элементов ИЛИ, первого формирова:Теля 22 импульсов сброса, выходное отсчетное устройство 11, состоящее из счетчика 23 результата; триггера 24 знака и цифрового индикатора 26, причем первый вход четвертого элемента И 18 соединен с прямым выходом первого триггера 16 и первым входом

третьего элемента ИЛИ 20, выход которого через первый формирователь 22 импульса сброса соединен с установоч12)1м входом счетчика 23 результата,

выход которого соединен с входом цифрового индикатора 25, второй вход четвертого элемента И 18 соединен с инверсным выходом второго трипгера 17, первый вход пятого элемента И 19

соединен с прямым выходом второго триггера 17 и вторым входом третьего элемента ИЛИ 20, а второй вход - с инверсным выходом первого триггера 16, выход четвертого элемента И 18

соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 21 и первым входом триггера 24 знака, выход пятого элемента И 19 соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ 21 и установочным

входом триггера 24 знака, выход четвертого элемента ИЛИ 21 соединен со счетчным входом счетчика 23 результата, первый и второй выходы триггера 24 знака соединены с цифровым индикатором 25 , третьим входы четверто-го 18 и пятого 19 элементов И соединены с выходом первого элемента И 5 и вторыми входами первого 12 и второго 13 элементов ИЛИ, а также третий

счетчик 4 и второй формирователь 8 импульса сброса, причем счетный вход третьего счетчика 4 соединен с первым частотным входом 2, прямой выход его старшего разряда соединен с первыми входами второго 6 и третьего 7 элементов И, инверсным входом первого элемента И 5 и входом второго формирователя 8 импульса сброса, выход которого соединен с установочными

входами первого 14 и второго 15 счетчиков и первого 16 и второго 17 триггеров, вторые входы второго 6 и третьего 7 элементов И соединены соответственно с первым 2 и вторым 3 частотными входами, выход генератора 1 тактовой частоты подключен к входу первого элемента И 5,

Устройство работает следующим образом,

Цикличность работы измерителя определяется циклом переполнения счетчика 4 импульсами частоты f, , Цикл измерения начинается с момента заполнения счетчика 4импульсами частоты

f| до половины емкости (). При этом на выходе его старшего разряда устанавливается уровень логической по которому на выходе формирователя 8 формируется короткий импульс А, обргуляющий счетчики 14 и 15 и триггеры 16 и 17, а также закрывается элемент И 5 и открываются элементы И 6 и 7.

Работа измерителя происходит в два этапа. На первом этапе импульсы частот f, и f через элементы И 6 и ИЛИ 12, И 7 и ИЛИ 13 поступают соответственно на счетные входы счетчиков 14 и 15, После прохождения

NOf

-- импульсов частоты tj/ на счетчик

4 на выходе его старшего разряда устанавливается уровень логического О, который открывает элемент И 5 и закрывает элементы И 6 и 7, В конце первого этапа в счетчиках 14 и 15 записываются числа соответственNO

но 2- и ----- .

На втором этапе работы через элемент И 5, ИЛИ 12 и 13 на счетные входы счетчиков 14 и 15, а также входы элементов И 18 и 19 поступают импульсы тактовой частоты f с генератора 1,

При поступлении на счетчики 14 и 15 импульсов тактовой частоты происходит дополнение указанных чисел до значения полной емкости каждого из счетчиков, равного N,. При этом на выходе каждого из счетчиков поочередно появляется импульс переполнения, устанавливающий соответственно триггеры 16 и 17 в состояние единицы до S-входу. Первым переполняется тот счетчик, в котором на первом этапе записано большее число. Интервал времени между двумя импульсами переполнения является интервалом переноса информации и определяется как

Т М I ll , / - N / f2..

2fo If, / / . f,

Логические связи блока- 10 управления переносом информации построены так, что на время Т„ открытым для .прохождения импульсов частоты f оказывается тот из элементов И 18 и 19, триггер которого (соответственно 16 или 17) первым устанавливается в состояние единицы. Последнее, учитывается для определения знака разности частот, так как выходь: элементов И 18 и 19 связаны с установочными входами триггера 24 знака., После срабатывания любого из триггеров 16, 17 на выходе цепи элемент ИЛИ 20 - формирователь 22 формируется импульс сброса В, обнуляющий счетчик 23. На счетный вход последнего через элемент ИЛИ 21 в течеьше интервала Т поступают импульсы тактовой частоты fg. К концу указанного интервала в счетчике 23 оказывается записанньм значение результата

N т f %ых -п 0 I fj / 2

При соответствующем выборе значения NO и местоположения запятой при индикации результата на цифровом инкаторе 25 можно отсчитывать результат в относительных значениях разности сравниваемых частот с учетом ее знака.

Формула изобретения

Измеритель относительных значений разности частот, содержащий генерато тактовой частоты, первый и второй частотные входы, первый, второй и третий элементы И, блок промежуточной памяти, состоящий из первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены со счетными входами первого и второго счетчиков, а первые входы соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И, блок управления переносом информации, состоящий из первого и второго триггеров, первые входы которых соединены с выходами переполнения первого и второго счетчиков, четвертого и пятого элементов И, третьего и четвертого элементов ИЛИ, первого формирователя импульсов сброса, выходное отсчетное устройство, состоящее из счетчика результата, триггера знака и цифрового индикатора, причем первый вход четвертого элемента И соединен с прямым выходом первого триггера и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого через первый формирователь импульса сброса соединен с установочным входом счетчика результата, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, второй вход четвертого элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, первый вход пятого элемента И соединен с.прямым выходом второго триггера и вторым входом третьего элемента ИЛИ, а второй вход с инверсным выходом первого триггера, выход четвертого элемента И соединён с первым входом четвертого элемента ИЛИ и первым входом триггера знака, выход пятого элемента Исоединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и установочным входом триггера знака, выход четвертого эле мента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика результата, первый и второй выходы триггера знака соединены с цифровым индикатором, третьи входы четвертогр и пятого элементов соединены с выходом первого элемента И, о т л и ч а ю щ и и ся тем что, с целью повьшения надежности и точности, в него дополнительно вве дены третий счетчик и второй формирователь импульса сброса, причем счетный вход третьего счетчика сое69динен с первьш частотным входом, прямой выход его старшего разряда соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, инверсным входом первого элемента И и входом второго формирователя импульса сброса, выход которого соединен с установочными входами первого и второго счетчиков и первого и второго триггеров, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены с выходом первого элемента И, вторые входы второго и -третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым частотными входами , выход генератора тактовой частоты подключен к входу первого элемента И.

Изобретение может быть использовано в цифровых системах контроля параметров движения. Цель изобретения - повышение надежности и точности работы устройства. Измеритель содержит генератор 1 тактовых частот, элементы И 5-7, блок 9 промежуточной, памяти, блок 10 управления переносом информации и отсчетное устройство 1 1. Введение счетчика 4, формирователя 8 импульса сброса и образование новых связей между элементами устройства способствуют достижению поставленной цели. 1 ил.