Измеритель временных интервалов Советский патент 1986 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения скорости двигателя с установленным на его валу импульсным датчиком скорости или для формирования сигнала регулирукяцего воздействия в цифро-аналоговой системе регулирования скорости на приводах прокатных станов металлургического производства.

Цель изобретения - повьшение достоверности измерений путем устранения ложной информации при дребезге в импульсной последовательности входного сигнала.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы.

Измеритель временных интервалов содержит делитель 1, пробник 2, формирователь 3 входного сигнала, представляющий собой усилитель-ограничитель, собранный на операционном усилителе, блок 4 управления, селектор 5 (элемент И-НЕ), кварцевый генератор 6, блок 7 счетных декад, блок 8 индикации, электронный ключ 9, формирователь 10 импульсов записи, двоичный счетчик 11, регистр 12, цифровой компаратор 13 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 14.

Блок 4 управления образуют два универсальных D -триггера 15 и 16, RC-цепь 17 и элемент 18 И-НЕ.

Формирователь 10 импульсов записи содержит RC-цепь 19 и элемент 20 И-НЕ.

Электронный ключ 9 включает в себя элементы 2НЕ 21 и 22 к элементы 2И-НЕ 23 и 24.

Делитель 1, пробник 2, формирователь 3 входного сигнала и блок 4 управления соединешл последовательно, выход генератора 6 подсоединен к вторым входам селектора 5 и блока 4 и счетному входу двоичного счетчика 11 выходы которого подключены к информационным входам регистра 12, выходы которого соединен :, с первой группой входов цифрового компаратора 13, вторая группа входов которого связана с выходами ПЗУ 14„ выход компаратора 13 соединен с управляющим входом электронного ключа 9, первый вход которого кодключен к второму выходу блока 4 управления, и входу сброса двоичного счетчика 11, второй вход ключа 9 соединен с входом записи регистра 12 и выходом формирователя 10 импульсов записи, первый вход которого связан с первым выходом блока 4 управления и селектора 5, выход кото5 рого подключен к счетному входу блока 7 счетных декад, выходы которого соединены с информационными входами блока 8 индикации, вход записи которого подключен к второму выходу элек0 тронного ключа 9, первый выход которого соединен с входом сброса блока 7, третий выход блока 4 управления связан с вторым входом формирователя 10 импульсов записи. С -входыD-триг5 геров 15 и 16 объединены и соединены с вторым входом блока 4, инверсные S- и R -входы объединены и подключены . к шине l.D-вход триггера 15 является первым входом блока 4, прямой

0 выход)-триггера 15 соединен с Р-входом триггера 16 и является первым выходом блока, инверсный выход триггера 15 является третьим выходом блока 4, прямой выход триггера 16 через

5 RC-цепь 17, а инверсный непосредственно подключены к входам элемента И-НЕ 18, выход которого является вторым выходом блока 4, первый вход формирователя 10 через RC-цепь 19 под30 ключен к первому входу элемента И-НЕ 20, второй вход которого соединен с вторым входом формирователя 10, а выход - с выходом формирователя, входы ключа 9 через элементы 2НЕ 21 и

5 22 соединены с первым и вторым входами элементов 2И-НЕ 23 и 24, третий и четвертый входы которых объединены и соединены с управляющим входом ключа 9, а выходы элементов 2И-НЕ 23 и 24

0 являются его выходами.

Измеритель временных интервалов работает следующим образом.

На вход делителя 1 поступает измеряемая импульсная последовательность,

5 далее сигнал поступает на пробник 2, с выхода которого (4иг.2а) поступает на формирователь 3 и далее на вход блока 4 управления (фиг.2б). Блок 4 управления вырабатывает строб-импульс,

по длительности равный дл ительностй измеряемого импульса ((.2m,m). Селектор 5 выполняет функцию временных ворот для счетных импульсов (фиг.2п), он открьшается на время

5 действия строб-импульса, поступающего с выхода блока 4 управления. На вход селектора 5 поступает высокостабильная импульсная последовательность с выхода кварцевого генератора 6 (фиг.2 ). Блок счетных декад 7 осуществляет подсчет поступивших с выхода селекто ра 5 импульсов и запись результатов подсчета в регистры блока .8 индикации. Импульсом записи (фиг.2) блок индикации осуществляет расшифровку результатов измерения и индикацию. Блок 4 управления формирует также им пульсы сброса (фиг.2с) счетных декад в нулевое состояние перед каждьм измерением, которые поступают на вход сброса счетных декад 7 через злектронный ключ 9. (фиг.2k); формироваталь 10 импульсов записи вырабатывает иьтульсы записи по заднему фронту строб-импульса, поступающего с выхода блока 4 управления. Двоичный счет чик 11 осуществляет подсчет поступив ших на его вход импульсов с выхода кварцевого генератора 6. Сброс двоич него счетчика I1 в нулевое состояние осуществляется импульсами сброса, формируемыми блоком 4 управления .(фиг.2). Двоичный код, соответствующий текущему значению длительности импульса входного сигнала Т , выхода двоичного счетчика nocTynaet на вход регистра 12 и записывается в регистр импульсом с выхода формирователя 10 импульсов записи. С выходов регистра 12 двоичный код поступает на цифровой компаратор 13. С выходов ПЗУ 14 на входы цифрового компаратора поступает двоичный код, соответствующий наименьшей длительности измеряемых импульсов T, . Цифровой компаратор, производя операцию вычитания Т/иик - TK , сравнивает текущее значение длительности импульса измеряемого сигнала с уставкой Т ли имеет место дребезг, то результат вычитания положительный, т.е. на выходе компаратора присутствует О (фиг.2). Сигнал с выхода цифрового компаратора 13 поступает на управляю щий вход ключа 9 и запрещает в зтом случае прохождение- импульса сброса на блок 7 счетных декад и импульса записи на блок 8 индикации, т.е. в блоке 8 индикации сохраняется информация, которая индицируется. Если же дребезг отсутствует, цифровой компаратор 13 на выходе сформирует сигнал 55 1, который открывает электронный ключ 9 для прохождения импульса сброса на блок 7 счетных декад и импуль1714 са записи на блок 8 индикации, т.е. информация в блоках 7 и 8 обновляется. На фиг.2 приведены временные диаграммы сигналов в десяти точках схемы (а,Ь ,е ,m,ni,n,(j ,3 ,i,k,P) из которых слудуют временные соотношения между сигналами в рассматриваемых точках. Блок 4 управления в совокупности с формирователем 10 импульсов записи работает следующим образом. На С входы триггеров 15 и 16 поступают тактовые импульсы частотой f ,i мГц, а на D вход триггера 15 поступает сформированный измеряемый сигнал. На выходе первого триггера (фиг.2т) формируется положительный импульс, длительность которого крат„ периоду импульсов f. Этот испульс равен по длительности входному (измеряемому) импульсу Т, . Противофазные сигналы (пит поступают на формирователь 10 импульсов записи в момент перехода 1т| из I в О, т.е. после окончания строб-импульса, на выходе Запись (фиг.2д) формируется короткий импульс. Второй триггер на выходе формирует перепад из 1 в О с задержкой относительно сигнала m на 1 мкс, а значит, импульс сброса (фиг.2с}) формируется с задержкой относительно импульса записи на 1 мкс, то обеспечивает сначала запись инормации в регистр, а затем обнулецие счетчика, Формула изобретен-и я Измеритель временных интервалов, содержащий последовательно соединенHbie делитель, пробник и формирователь входного сигнала, вьпсод которого соединен с первым входом блока управления, выход которого соединен с первым входом селектора, второй вход которого соединен с выходом кварцевого генератора, а выход подключен к входу блока счетных декад, выходы которого соединены с информахщонными входами блока индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерений путем устранения ложной информации при дребезге в импульсной последовательности, в него введены электронный ключ, формирователь импульсов записи, двоичный счегчик, регистр. цифровой компаратор, постоянное запоминающее устройство, причем второй вход блока управления подключен к выходу кварцевого генератора и счетному входу двоичного счетчика, вход сброса которого соединен с вторым выходом блока управления и первым входом электронного ключа, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов записи и входу записи регистра, информационные входы которого подключены к выходам двоичного счетчика, выходы регистра сое1271 динены с первой группой входов цифрового компаратора, вторая группа входов которого подключена к выходам постоянного запоминающего устройства, выход компаратора подключен к управляющему входу электронного ключа, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входу сброса блока счетных декад и входу записи блока индикации, первый и третий выходы блока управления подключены соответственно к первому и второму входам формирователя импульсов записи.

Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использо вано, например, для измерения скорос ти вращения двигателя с установленны на его валу импульсным датчиком скордсти или для формирования сигнала регулирующего воздействия в цифроана логовой системе регулирования скорости на приводах прокатных станов .nif ...j-.jfj таллургического производства. Цель изобретения - повьнпение достоверности измерений - достигается путем устранения ложной информации при дребезге в импульсной последовательности входного сигнала. Такой дребезг может иметь место, например, для случая пробуксовки металла на входе в прокатные валки блюминга. В устройство для этого введены электронный ключ 9, формирователь 10 импульсов записи, двоичный счетчик )1, цифровой компаратор 13 и постоянное запоминающее устройство 14. Кроме того, устройство содержит формирователь 3 входного сигнала на операционном усилителе, блок 4 управления, элемент И-НЕ 5, генератор 6, блок 7 счетных декад, блок 8 индикации, регистр 12. Блок управления содержит D-триггеры 15 и 16, RC-цепь 17, элемент И-НЕ 18. Формирователь 10 содержит RC-цепь 19, элемент И-НЕ 20. Электронный ключ 9 выполнен на элементах 2НЕ 21 к 22, 2И-НЕ 23 и 24. 2 ил. Н

лл л- п л лл-по.

JLJL-JLJL

лп п п

ип-пл.

Л-ГШ-ЛЛЛППЛЛЛПЛЛГиЛОп п пл п

Лп

JL

JL

Фиг. 2