Устройство для измерения периода Советский патент 1987 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной тех}1ике и может быть использовано в системах автоматического контроля, управления и регулирования

Цель изобретения - расширение диапазона измерений за счет увеличения максима,аьного измеряемого периода и возможности фиксации, как отрицательного так и положительного порядка результатов измерений.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство для измерения периода содержит генератор 1 образцовой частоты, элементы ИЛИ 2 и 3, счетчик 4, элементы И-ИЛИ 5 и 6, элемент ИЛИ-НЕ 7, триггеры 8 и 9, коммутатор 10,элементы И 11 и 12, счетчик 13 мантиссы, группу 14 элементов И, счетчик 15 порядка,

Генератор 1 образцовой частоты соединен с входом счетчика 4,выходы которого соединены с информационными входами коммутатора 10, выход ко- торо.го соединен с входом счетчика 13 мантиссы, выходы которого являются первыми выходами устройства, а выход последнего разряда счетчика 13 ман- т иссы соединен с четвертым входом

элемента И-ИЛИ 6 и первым входом эле- 30 входной измеряемый период Тдх При мента ШШ 2, выход которого соединен этом через коммутатор 10 разрешается с шестым входом элемента И-ИЛИ 5.Пер- прохождение импульсов с выхода счетчика 4 на вход счетчика 13 мантиссы. Если за время Т старший разряд счет35 чика 13 мантиссы устанавливается в единичное состояние (т.е. заданная точность достигнута), то на шестом входе элемента И-ИЛИ 5, через элемент 2 ИЛИ, устанавливается разре- вход которого соединен с выходом эле- 40 шающий потенциал для прохождения вто- мента И-ИЛИ 5, четвертый вход которо- рцро импульса входной частоты с -вывый вход элемента И-ИЛИ 5 соединен с вторым входом элемента И 11 и является первым входим устройства, второй вход элемента И-ИЛИ 5 является вторым входом устройства, пятый вход элемента И-ИЛИ 5 соединен с D-входом и инверсным выходом триггера 8, Сго соединен с первым входом элемента И 12, с вторым входом элемента И-ИЛИ бис выходом элемента И 11, первый вход которого соединен с прямым выхо- дом триггера 8 и с управляющим входом коммутатора 10 и с третьим входом элемента И-ИЛИ 5, адресные входы коммутатора 10 соединены с выходами груп пы 14 элементов И, управляющий вход которой соединен с инверсным выходом триггера 9 и с первым входом элемента 6 И-ИЛИ, К-выходом счетчика 15 порядка соединены с входами группы 14 элементов И, с входами элемента ИЛИ-НЕ 7 и с вторыми входами элемента ИЛИ 2 и являются вторыми выходами устройства, выход (К+1)-го разряда счетчика 15 порядка соединен с

первым входом элемента ИЛИ 3, второй вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен с R-входами триггеров 8 и 9 и счет- чикоь мантиссы 13 и порядка 15, выход элемента ИЛИ-НЕ 7 соединен с вторым входом элемента И 12, выход которого соединен с S-входом триггера 9, прямой выход которого является третьим выходом устройства и соединен с третьим входом элемента И-ИЛИ 6, выход которого соединен с С-входом счетчика 15 порядка.

Устройство работает следующим образом.

После прихода на третий вход устройства импульса Сброс триггеры 8 и 9, счетчики мантиссы 13 и порядка 15 устанавливаются в исходное состояние. При этом запрещается прохождение импульсов, полученных при делении счетчиком 4 частоты генератора 1 опорной частоты, через коммутатор 10 на вход счетчика 13 мантиссы. При наличии на втором входе устройства сигнала Пуск и с приходом на первый вход устройства импульса входной частоты, триггер 8 переключается в единичное состояние, т.е. формирует

5 0

хода элемента И 11, который приводит устройство в исходное состояние.

Если за время Тд на последнем выходе счетчика 13 мантиссы разрешающий потенциал не появляется (т.е.

Тву Т . то второй вход переполнения;,

ной импульс через элемент И 12 устанавливает триггер 9 в единичное состояние и через элемент И-ИЛИ 6 заносится в счетчик 15 порядка. Единица на третьем выходе устройства Знак указывает, что полученный по- 5 рядок отрицательный. Далее цикл измерения продолжается до тех пор, пока на последнем выходе счетчика 13 мантиссы не появляется разрешающий потенциал (т.е. заданная точность дос31308981

тит нута) , который разрешает прохождение очередного входного импульса для установки в исходное состояние триггера 8. При этом измеряемый период определяется по формуле

гр К мин К,

LBV

где К,

К

пор

Пор

код счетчика 13 мантиссы после завершения измерения ,

код счетчика 15 порядка после завершения измерения.

Если период входных импульсов бол ше времени переполнения счетчика 13 мантиссы импульсами генератора 1 опорной частоты Tgj ) то импульс переполнения из старшего разряда счетчика 13 мантиссы через элемент И-ИЛИ 6 (триггер 9 при этом находится в нулевом состоянии) поступает на вход счетчика 15 порядка и увеличивает его содержимое на единицу. Код с выходов счетчика 15 порядка через группу 14 элементов И (на управляющем входе которой установлен разрешающий потенциал с выхода триггера 9) поступает на адресные входы коммутатора 10 и переклю

}ап

счетчи/оМсц (f

/ i. -Етли

чает частоту заполнения f ка 13 мантиссы ., точ частота импульсов генератора 1 опорной частоты; N (v - код счетчика 15

чика мантиссы соединен с первым вхо дом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы первого элемента И-ИЯИ являются соответственно первым и вт рым входами устройства, выход перво го элемента И-ИЛИ соединен с С-вход первого триггера, прямой выход кото рого соединен с управляющим входом коммутатора, отлича ющеес тем, что, с целью расширения диапаз на измерений, в него введены элемен ИЛИ-НЕ счетчик, второй элемент И второй триггер, второй элемент И-ИЛ и группа элементов И, причем выход генератора образцовой частоты соеди нен с С-входом счетчика, выходы кот рого соединены с информационными вх дами коммутатора, адресные входы ко торого соединены с выходами группы элементов И, входы которой соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ, с входами элемента ИЛИ-НЕ и с К-выходами счетчика порядка, являющимися вторыми выходами устройства, управляющий вход группы элементов И соединен с инверсным выходом второго триггера и первым входом второго элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с С-входом счетчика порядка, выход (К+1)-го разряда счетчика порядка соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен с R-входа

порядка) согласно установленному коду 35 и счетчиков мантиссы и порядка и

счетчика 15 порядка. Далее цикл повторяется до прихода очередного импульса входной частоты, который через элемент И 11 устанавливает трИ1- гер 8 в исходное состояние. При этом на выходах счетчика 13 установлен код мантиссы, на выходах счетчика 15 - код порядка, а на третьем выходе устройства - нулевой потенциал, означающий, что порядок числа положительный .

Формула изобретения

Устройство для измерения периода, содержащее генератор образцовой частоты, первые элемент ИЛИ, элемент И-ИЛИ, триггер, элемент И, а также счетчик мантиссы и счетчик порядка, второй элемент ИЛИ и коммутатор, выход которого соединен с С-входом счетчика мантиссы, выходы которого являются первыми выходами устройства, выход последнего разряда счет

5

0

5

0

чика мантиссы соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы первого элемента И-ИЯИ являются соответственно первым и вторым входами устройства, выход первого элемента И-ИЛИ соединен с С-входом первого триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, отлича ющееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены элемент ИЛИ-НЕ счетчик, второй элемент И , второй триггер, второй элемент И-ИЛИ и группа элементов И, причем выход генератора образцовой частоты соединен с С-входом счетчика, выходы которого соединены с информационными входами коммутатора, адресные входы которого соединены с выходами группы элементов И, входы которой соединены с вторыми входами первого элемента ИЛИ, с входами элемента ИЛИ-НЕ и с К-выходами счетчика порядка, являющимися вторыми выходами устройства, управляющий вход группы элементов И соединен с инверсным выходом второго триггера и первым входом второго элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с С-входом счетчика порядка, выход (К+1)-го разряда счетчика порядка соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен с R-входа0

первого и второго триггеров, прямой выход первого триггера соединен с третьим входом первого элемента И-ИЛИ и первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к первому входу устройства, а выход - к четвертому входу первого элемента И- ИЛИ, первому входу второго элемента И и второму входу второго элемен- 5 та И-ИЛИ, пятый вход первого элемента И-ИЛИ соединен с D-входом и инверсным выходом первого триггера,второй вход второго элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а выход - с S-входом второго триггера, прямой выход которого является третьим выходом устройства и соединен с третьим входом второго элемента И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом последнего разряда счетчика мантиссы, выход первого элемента ИЛИ , подключен к шестому входу первого элемента И-ИЛИ.

0

5

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано в системах автоматического контроля, управления и регулирования. Це.Шз изобретения - расширение диапазона измерений достигается за счет увеличения максимального измеряемого периода и возможности фиксации как отрицательного, так и положительного порядка результатов измерений. Для этого в устройство дополнил-ельно введены элемент ИЛИ-НЕ 7, счетчик 4,второй элемент И 12, второй триггер 9, второй элемент И-ИЛИ 6 и группа 14 элементов И. Кроме того, устройство содержит генератор 1 образцовой частоты, элементы ИЛИ 2, 3, элемент И- ИЛИ 5, первый триггер 8, коммутатор 10, элемент И 11, счетчик 13 мантиссы, счетчик 15 порядка. 1 ил. (С со о оо со 00