Устройство для скользящего усреднения частотно-импульсного сигнала Советский патент 1991 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления для усреднения и преобразования в двоичный код сигналов датчиков с частотным выходом.

Цель изобретения - повышение точности

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для скользящего усреднения частотно-импульсного сигнала; на фиг.2 - структурная схема блока регулируемой задержки.

Устройство для скользящего усреднения частотно-импульсного сигнала (фиг.1) содержит блок 1 регулируемой задержки, первый и второй блоки 2 и 3 вычисления разности частот, п блоков 4 распределения импульсов (п - величина максимального усредняемого значения), п каналов 5 задержки, генератор 6 импульсов, релейный элемент 7, интегратор 8, элемент 9 дифференцирования, ограничитель 10, регистр 11.

Блок регулируемой задержки (фиг 2) содержит элемент ИЛИ 12, п элементов НЕ 13, п первых 14 и п вторых 15 элементов И, п управляемых формирователей 16 импульса, п элементов дифференцирования, п ограничителей 18 и п формирователей 19 импульса.

Устройство работает следующим образом

В исходном состоянии входной сигнал отсутствует, релейный элемент 7 находится в отрицательном (исходном) состоянии, на выходе интегратора 8 имеется максимальный отрицательный сигнал Uynp, блок 1 регулируемой задержки находится в состоянии, когда происходит максимальная задержка импульсов, сигнал на выходе регистра 11 равен нулю.

Первый элемент И 14-1 подготовлен к приему импульсов, элементч И 14-2-И 14-п закрыты.

При подаче на входную шину первого импульса сигнал проходит на вход элемента

О

ю XI о

00

-ч

И 15, поскольку на второй вход этого элемента через элемент НЕ 13 подается логическая единица и запускает управляемый формирователь 16 импульса, который срабатывает, блокирует подачей логического нуля через элемент НЕ 13 прохождение второго импульса и одновременно разрешает прохождение сигнала на первом входе элемента И 14-2 следующей цепочки блока регулируемой задержки.

Если к моменту прихода на вход блока 1 регулируемой задержки второго импульса не снят запрет на запуск формирователя 16-1, запускается формирователь 16-2. Таким образом, количество сработавших цепочек блока 1 задержки за время Л Т определяется простотой импульсной последовательности и величиной управляющего напряжения Uynp, т.е. количество задействованных информационных выходов блока задержки зависит от количества импульсов за время ЛТ.

На входы блока 2 поступают входная f{t) и задержанная импульсные последовательности. На выходе блока 2 получается импульсная последовательность, пропорциональная величине производной входного сигнала. Этот сигнал поступает на вход блока 3 вычисления разности частот, на второй вход которого поступает постоянная частота FO от генератора 6. На выходе блока 3 формируется сигнал, когда производная входного сигнала превышает определенное значение. Сигнал с блока 3 поступает на релейный элемент 7, выход которого соединен с интегратором 8. Если величина производной превышает пороговое значение Fo, сигнал с релейного элемента уменьшает напряжение на выходе интегратора 8 Uynp, что приводит к уменьшению времени задержки.

На вход регистра 11 поступает информация о количестве сработавших информационных входов. Сигнал по первому информационному входу, проходя через элемент 9. ограничитель 10, формирует тактовый импульс, и на выходе регистра 11 получается выходной код.

Формула изобретения Устройство для скользящего усреднения частотно-импульсного сигнала, содержащее генератор импульсов и п

каналов задержки (п - количество дискретов максимального усредняемого значения), каждый из которых содержит два элемента И, отличающееся тем, что. с целью

повышения точности, в него введены элемент ИЛИ, два блока вычисления разности частот, релейный элемент, интегратор, элемент дифференцирования, ограничитель, регистр и в каждый канал задержки - элемент НЕ, управляемый формирователь импульса, элемент дифференцирования, ограничитель и формирователь импульса, причем в каждом канале задержки выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И. выход которого соединен с входом запуска управляемого формирователя импульса, выход которого подключен к цепочке из последовательно соединенных элемента дифференцирования, ограничителя и формирователя импульса и через элемент НЕ - к второму входу второго элемента И, выход форми- роватчзля импульса j-ro канала задержки О 1, п) подключен к )-му входу элемента

ИЛИ, информационный вход устройства соединен с первыми входами первых элементов И всех каналов, с вторым входом первого элемента И первого канала и входом уменьшаемого первого блока вычислеНИЙ разности частот, выход управляемого формирователя импульса 1-го канала (i T. ivT) подключен к второму входу первого элемента И l+1-ro канала, выход управляемого формирователя импульса j-ro канала подключей к j-му информационному входу регистра, выход управления формирователя импульса первого канала последовательно соединенные элемент дифференцирования и ограничитель подключен к тактовому вхоДУ регистра, выход которого является выходом устройства, выход элемента ИЛИ соединен с входом вычитаемого первого блока вычисления разности частот, выход которого соединен с входом уменьшаемого

второго блока вычисления разности частот, вход вычитаемого которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с входом релейного элемента, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого подключен к входам управления длительностью импульса управляемых формирователей импульсов всех каналов задержки.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления для усреднения и преобразования в двоичный код сигналов датчиков с частотным выходом. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит блок 1 регулируемой задержки, блоки 2, 3 вычисления разности частот, блоки 4 распределения импульсов, каналы 5 задержки, генератор 6 импульсов, релейный элемент 7, интегратор 8, элемент 9 дифференцирования, ограничитель 10, регистр 11. 2 ил.