Измерительное информационное устройство Советский патент 1991 года по МПК G08C19/18 

1t3

Изобретение относится к ггзмерн- тельной технике и предназначено для п-реобрязонапия выходнь х сигналой частотных датчиков в прямой код измеряемой величины

Цель изобретения -. повьшение точности измерения за счет исключения разности фаз сигналов частотного датчика „

Функциональная схема устройства приведена на временные диаг- раммь работы на фиг 2

Устройство содержит (фигЛ) час- тотньй датчик 1 первый 2 и второй 3 фop шpoвaтeли импульсов - элемент 4 синхронизации запуска,, состоящий из триггера 5, элемента И-НЕ 6 и элемен та И 75 второй 8 и первый 9 счетчики,, мажоритарньн элемент 10,, генера - тор 11 частоты,, третий 12 и четвертьв 13 формироватйли импульсов j. первый злемент 14 задеряаи,, третий 15 чикг, корректор 16 фазовой ошибки в, в состав которого входят малсоритар- : ; : .нья4 элемент 17 элемент И-НЕ tS элелент И 19k первьй триггер 20g третий, триггер 21,. первый элемент ИЛИ 22j, счетчик 235 второй триггер 24g второй элемент ИЛИ 25„

Устройство содержит также переключатель 26J, второй элемент 27 задержки блок 28 памяти5 представляюпщй собой постоянное перепрограммируемое запоминающее устройство (ИПЗЗ ) „ регистр 29 р блок 30 индикацииJ, содержащий дешифратор 31 и индикатор 32 На фиГо1 обозначены также первые 33 и вторые 34 выходы устройства входы

35 устройства.-

I

Устройство работает следз мщим образом..

Фор)-1ирователи 2 и 3 импульсов уст™ ройства формируют из функционального и опорного сигналов виброчастотного дифференциальнох о датчика 1 импульс

COOTПосле

окончания предыдущего измерительного цикла счетчики 8-, 9 23 и триггеры 5;, 20 J 21 р . 24 , устанавливаются в нулевое состояние с По заднему фронту первого импульса частотой f первьгй разряд счетчиков 9.импульсов формирует сигнал (см, Ufe на фиг 2) логи- ческой единицы, по переднему фронту которого триггер 5 переходит в инверсное .состояние (см, U-, на фиг, 2) и благодсзря элементу И-НБ 6. остается в

ные сигналы с частотой , и fjjf, ветственног причем f ф f.j,.

О

ном до гжоич.чиия п.пклп ir.uif:i eiini. Сигналом Lf г. прямого выходя триг Г е-- ра 5 разрешается прохождение импульсов с частотой fc;. через элемент 7 на счетный вход счетчика 8 импульсов и по заднему фронту первого импульса первый разряд счетчика 8 формирует сигнал (см. Up на фиг.2) логической

единицы. ..

На выходе мажоритарного элемента 17 формируется сигнал U, длительность которого равна разности времен появления сигналов IF, и Ue, т.е. начальной фазовой ошибке,- вносимой в процесс преобразования выходных сигналов датчика 1. Установленные в нулевое состояние (в конце предыдущего измерительного цикла) триггеры 20 и

21 уровнями логических нулей с пря- Mb.tx выходов разрешают прохождение сигнала фазовой ошибки через элементы 19 и 22 на счетчик 23 импульсов. По заднему фронту сигнала фазовой ошибки (см, и„ на фиг.2) триггер 20 переходит в инверсное состояние и, оставаясь в нем, благодаря элементу И--НЕ 18 до конца измерительного цикла запрещает прохозкдение последующих

импульсов с выхода мажоритарного элемента 10 на счетчик 23 через элементы 19 и 22 (смо на фиг,2), несущих информацию об ошибке. В свою очередь счетчик 23 производит прямой счет импульсов с частотой рц генератора-. 11 в течение времени формирования сигнала фазовой ошибки, и в конце счета в нем образуется код ,, пропорциональный фазовой ошибке. Этот

код хранится в счетчике 23 до конца измерительного цикла.

Тем временем счетчики 8 и 9 производят счет импульсов с частотами f и f соответственно и, при накоплеНИИ в счетчике 8 кода К (см. U., - на фиг,2) на выходе элемента 10 формируется передний фронт интервала t: (сМо на фиг,2)9 длительность которого пропорциональна коэффициенту деления счетчиков 8 и 9.

Задний фронт интервала формируется при накоплении кода К в счетчике

9 (см. и

11

и

13

на фиг.2).

По заднему фронту интервала t c; формирователь 13 вырабатывает импульс (см, Ц4 фиг.2), который переводит триггеры 21 н Л в инверсные состояния, чем обеспечивается обратный счет счетчика 23 до его полного обну-

Л КПГЯ, flnc.nf КОТОРОГ О СИГПЛЛОМ с ПЬГхода - о триггер 2Д возвращается в исходное состояние. Таким образом,- хранимы в счетчике 23 код ошибки N преобразуется обратно во временной интервал (см, и.

и

торого подключены к соотпетстмуюпшм третьим входаи блока памяти и являются первыми выходами устройства, вькоды .блока памяти соединены с соо ветствующими первыми входами регист ра и входом устройства выходы реги стра соединены с соответствующими входами блока индикации и являются

,5 , W 1J, на фиг.2),

в течение которого обеспечивается

дополнительный счет импульсов (с той

же частотой f cv ) счетчиком 15 до об- вторыми выходами устройства, первый

разования в нем кода N, равного сум- -выход триггера соединен с вторым

входом элемента И, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исР

ме NP и N.

После задержки в элементе 14 (время задержки должно быть больше максимального интервала t т.е. пери- 15 ключения разности фаз сигналов частотного датчика, в устройство введе- ны элемент И-НЕ, второй элемент задержки и корректор фазовой ошибки,

{мации из ячеек ППЗУ, определяемых выход элемента И соединен с вторым 1кодом NP счетчика 15. Через время за-2о входом второго счетчика, второй выода функционального колебания) импульс с выхода формирователя 13 (см,

,и иа фиг,2) разрешает чтение инфорit

держки элемента 27,. равное времени выборки ППЗУ, импульсом производится запись кода измеренной величины в регистр 29 и обнуление счетчиков 8,, 9s 23, триггерйв 5, 20, 21, т.е. осуществляется подготовка к дующему измерительному циклу..

Двоично-десятичкый код измеряемой вел-ичины поступает на выходы 34 устход которого соединен с первым входом корректора фазовой ошибки, второй выход первого счетчика соединен с вторыми входами корректора фазовой 25 ошибки и триггера, второй выход КО7 , торого соединен с первьм входом зле- мента И-НЕ, выход первого элемента задержки соединен с входами переключателя и второго элемента задержки.

ройства и через дешифратор 31 высве- ЗО вькод которого соединен с вторыми

чизается на блоке 30,

Формула изобретения

1. Измерительное информационное устройство, содержащее частотный датчик s первый выход которого через первый формирователь импульсов соединен с первым входом элемента И, второй выход частотного датчика через вто- рой формирователь импульсов соединен с первым входом первого счетчика, первый выход которого соединен с вым входом мажоритарного элемента.

35

входами регистра и элемента И-НЕ, третьим вводом корректора -фазовой ошибки и первым входом триггера, тре тий вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, выходы четвертого, фор™ мирователя импульсов, генератора частоты и мажоритарного элемента соединены соответственно с четвертым пятым и шестым входами корректора фа- д зовой ошибки, выход которого соединен с третьим входом третьего с четчика,

I

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что корректор фазо-™

вой ошибки содержит мажоритарный эле- второй вход первого счетчика подклю- 45 мент, элемент И-НЕ, элемент И, триг чек к первым входам триггера и второ- геры, элементы ИЛИ и счетчик, выход

мажоритарного элемента соединен с первыми входами элемента И и первого, триггера, выход которого соединен gQ с вторым входом элемента И и первым, входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход элемента И соединен с первыми входами первого элемента gg ИЛИ и счетчика, выход которого Соего счетчика, первьй выход которого соединен с вторым входом мажоритар- його элемента, выход которого соответственно через третий и четвертый формирователи импульсов соединен соответственно с первым входом третьего счетчика и входом первого элемента задержки, и переключатель, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока памяти, генератор частоты, выход которого соединен с вторым входом третьего счетчика, выходы кодинен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход третьего триггера соединен с втоторого подключены к соотпетстмуюпшм третьим входаи блока памяти и являются первыми выходами устройства, вькоды .блока памяти соединены с соответствующими первыми входами регистра и входом устройства выходы регистра соединены с соответствующими входами блока индикации и являются

ход которого соединен с первым входом корректора фазовой ошибки, второй выход первого счетчика соединен с вторыми входами корректора фазовой 25 ошибки и триггера, второй выход КО7 , торого соединен с первьм входом зле- мента И-НЕ, выход первого элемента задержки соединен с входами переключателя и второго элемента задержки.

вькод которого соединен с вторыми

входами регистра и элемента И-НЕ, третьим вводом корректора -фазовой ошибки и первым входом триггера, тре тий вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, выходы четвертого, фор™ мирователя импульсов, генератора частоты и мажоритарного элемента соединены соответственно с четвертым пятым и шестым входами корректора фа- зовой ошибки, выход которого соединен с третьим входом третьего с четчика,

I

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что корректор фазо-™

динен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход третьего триггера соединен с вторьпч входом первого элемента iiFIHj пер- Bfctftj, второй входы мажоритарного элемента и объединенные вторые входы элемента И-НЕ и счетчикаj третий вйод первого триггера являются соот™ зе ГС л зекно парвымс вторымр третьим входаЖ корректора фазовой ошибки,.

объединенные вторые входы второго н третьего триггеров, третий вход счетчика и втопой вход второго элемента ИЛИ являются соответственно четвертым, пятым и шестым входами корректо- ра, выход второго элемента ИЛИ является выходом корректора.

Устройство предназначено для преобразования вьшодных сигналов диф ференциалькьпс частотных датчиков в прямой код измеряемой велйчинь с высокой точноетьюс Работа устройства основана на формз рования временного интервала, в течение которого опре- . деляется число импульсов, поступающих от генератора 11 частоты Это чис-- ло запоминается в регистре 29 к с помощью дешифратора 31 отображзетск на индикаторе 32, Точность достигается применением в устройстве корректора 16 фазовой опшбки позволяющего фиксировать разность фаз выходных .сигналов датчика 1 в начале измери- ; тельного цикла с последующим суьши- рованием выявленной фазовой ошибки с неточным результатом преобразования« Корректор 16 фазовой ошибки содержит последовательно соединенные детектор фазовой ошибки в виде мажоритарного элемента 17, схему запо1чкнанил фазовой ошибки на основе реверсивного |счетчика импульсов к компенсатор, зовой ошибки в виде элемента ШШ 25 о 1 Э.П, ф-ЛЫ, 2 ИЛь, 1 .

US

ш fJS

m

lEMLI m

m

m

4 Ljnj %; ijiiminji

.Редактор Т Орловская

(.2 .

Составитель В,Бородин Техред.М.Ходанич

Заказ 1899 Тираж 329,..,Подписное

-ВНИИПИ Государственного комитета СССР

. . по делам изобретений и открытий

113035(, Москва Ж-ЗЗ Раушская наб, д, 4/5

„Прсизводственно-полкграфическое предприятиед г Ужгород, улеПроектная,4

Корректор М.Демчик