Устройство для допускового контроля частоты Советский патент 1992 года по МПК G01R23/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах автоматизированного контроля частоты.

Известно устройство для допускового контроля частоты, содержащее четыре формирователя импульсов, два ждущих мультивибратора, восемь триггеров, три элемента ИЛИ, два элемента Запрет, элемент задержки, два элемента И. Это устройство позволяет фиксировать равенство значения входной частоты нижнему или верхнему граничному значению, а также нахождение частоты входного сигнала внутри и вне поля допуска. Однако это устройство обладает ограниченной информативностью о текущем значении контролируемой частоты в пределах каждого из полей допуска поскольку лишь фиксирует моменты перехода контролируемого сигнала границ полей допуска.

Известен цифровой частотный дискриминатор, содержащий три счетчика импульсов, шесть триггеров, три элемента ИЛИ, мажоритарный элемент и элемент задержки, способный фиксировать отклонение контролируемой частоты сигнала выше или ниже средней частоты диапазона, а также момент совпадения опорной и контролируемой частот сигналов.

Если в это устройство включить п счетчиков, и триггеров блокировки, п элементов ИЛИ, мажоритарный элемент на п входов элемент задержки и п выходных триггеров, то оно способно выбирать вторую по вели- чине частоту из п входных.

При з змене п входного мажоритарного элемента элементов И при соответственном соединении входящих в него элементов получается устройство способное фиксировать минимальную частоту из входных частот. То есть при соответствующем построении устройства существует возможность фиксации одной из множества частот, входящих в поле допуска. Между тем, устройство обладает существенным недостатком заключающимся в том, что для выделения сигнала той или иной частоты диапазона требуется перестроение всего устройства, что вызывает определение трудности в его применении. К тому же известное устройство отличается сложностью в реализации поскольку для

V

Ј

оо о

увеличения числа информационных точек о текущем значении частоты контролируемого сигнала требуется пропорциональное увеличение числа его элементов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для допускового контроля частоты, содержащее формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, а выход -с первым входом первого триггера, первыми входами первого и второго элементов И и первым входом преобразователя длительность импульса-код. Преобразователь длительность импульса-код содержит последовательно соединенные генератор импульсов, элемент И и счетчик импульсов, разрядные выходы которого являются кодовыми выходами преобразователя и подключены к соответствующим входам дешифратора. Второй вход элемента И является вторым входом преобразователя и подключается к прямому выходу триггера, второй вход которого подключен к выходу переполнения счетчика импульсов, являющегося также выходом переполнения преобразователя, и к первому входу элемента ИЛИ, Выход элемента ИЛИ подключен ко второму входу второго триггера, первый вход которого соединен с выходом первого и первым входом третьего элементов И, причем выход последнего является шиной индикации превышения частоты входного сигнала номинальной частоты. Второй вход третьего элемента И соединен с прямым выходом второго триггера и с первым входом четвертого элемента И. выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, а второй вход соединен с выходом дешифратора и объединенным инверсным входом первого и вторым входом второго элементов И, причем выход последнего является шиной индикации о равенстве входной и номинальной частот. Эта шина подключена к инверсионному входу пятого элемента И, выход которого является шиной индикации о том, что частота входного сигнала ниже номинальной, и подключен ко второму входу элемента И. Инверсионные выходы первого и второго триггеров подключены к первому и второму входам шестого элемента И, выход является шиной индикации отсутствия входного сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства.

При подаче питания на устройство на вторые входы триггеров 2 и 11 и вход сброса счетчика 8 подается импульс обнуления устанавливающий триггеры 2 и 11 в нулевое состояние на прямых входах, и счетчик 8 в нулевое состояние на разрядных выходах.

Поскольку цепи прохождения этого импульса не показаны, то авторы тоже сочли неце- лесообразным отражать эти цепи на приведенной схеме Единичные уровни с

инверсионных выходов триггеров 2 и 11, совпадая на первом и втором входах шестого элемента И15, формируют на его выходе сигнала fax 0. На выходах всех остальных элементов устройства нулевые уровни. Ге0 нератор 6 работает, но его импульсы (частота которых значительно выше fBx) через элемент И7 на счетный вход счетчика 10 не проходят, так как элемент Й7 закрыт нулевым уровнем с прямого выхода триггера 2.

5 При подаче на входную шину устройства последовательности импульсов частоты fax. по каждому импульсу этой последовательности формирователь 1 формирует короткий положительный импульс. Первый

0 импульс, поступая на вход сброса счетчика 8, подтверждает сброс его разрядных выходов в нулевые состояния. Этот же импульс, поступая через элемент ИЗ (так как на втором входе этого элемента нет запрещающе5 го сигнала с выхода дешифратора 9) на первый вход трип ера 11, переводит его в нулевое состояние на инверсионном выходе, в результате чего сигнал fBx 0 на выходе элемента И15 исчезает, При этом, этим же

0 импульсом в единичное состояние на прямом выходе переводится триггер 2, разрешая тем самым прохождение через элемент И7 импульсов с выхода генератора 6 на счетный вход счетчика 8.

5 Далее возможны три варианта режима работы устройства, которые и будут рассмотрены ниже.

Если fBx TH, то при формировании счетчиком 8 кода, соответствующего fH (а форми0 рование его возможно потому, что Тн ТВх, где Тн и Твх - периоды номинальной и входной частот), на выходе дешифратора 9 формируется импульс. Этот импульс, проходя через элемент И13, ввиду присутствия на

5 его первом входе разрешающего сигнала с прямого выхода триггера 11, поступает далее через элемент И14 (на РГО инверсионном входе нет запрещающего сигнала) на шину индикации о том, что частота входного

0 сигнала меньше номинальной частоты. Этот сигнал поступает через элемент ИЛИ 10 на второй вход триггера 11 и переводит его в нулевое состояние на прямом выходе, завершая тем самым цикл сравнения частот

5 для случая fBx fн С приходом очередного импульса fox цикл сравнения повторяется. Если fox fVi. сигнал на выходе дешифратора 9 не формируется из-за того, что ТВх Тн и код на выходе счетчика 8 не достигает значения, соответствующего Тн. Первый импульс с выхода формирователя 1, проходя через элемент И 3, переключает триггер 11 в единичное состояние на прямом выходе, открывая тем самым элемент И12, для прохождения через него второго и последующих на этом участке импульсов формирователя 1 на шину индикации о том, что частота входного сигнала выше номинальной.

Если fBx TH, то первый импульс этого участка, проходя через элемент ИЗ, подтверждает единичное состояние на прямом выходе триггера 11, Второй и последующие импульсы этого участка с формирователя 1 совпадают с импульсами с выхода дешифратора 9, сформированными по достижении кода на выходе счетчика 8 значения, соответствующего Тн. Импульс с выхода дешифратора 9 закрывает элемент ИЗ, препятствуя прохождению импульсов формирователя 1 на шину индикации превыше- ния частоты входного сигнала номинальной, и разрешает прохождение этих импульсов через элемент И 4 на шину индикации равенства частоты входного сигнала номинальной частоте, Сигнал с этой шины подается на инверсионный вход элемента И 14, запрещая тем самым прохождение импульсов с выхода дешифратора 9, поступающих через элемент И 13 на первый вход элемента И 14.

Если импульсов fax нет, то сброс счетчи- ка 8 в нулевое состояние на разрядных выходах не г.роисходит и счетчик 8 продолжает заполняться до появления сигнала переполнения, который, поступая на второй вход триггера 2 и через элемент 10 на второй вход триггера 11 переводят их в единичное состояние на инверсных выходах, тем самым формируя сигнал отсутствия входного сигнала на выходе элемента И 15.

Таким образом, известное устройство позволяет однозначно классифицировать fBx только по четырем признакам: fox - 0; fax TH; fox Тн Тн fax с формированием сигналов, соответствующих указанным соотношениям частот на трех выходах устройства и с формироватием сигнала fex 0 при пропадании входного сигнала или уходе его, частоты за пределы границ допуска (fMaicc,

fMHHJ.

Устройство не имеет возможности индикации величины отклонения частоты входного сигнала от номинальной внутри интервала допускового контроля.

Между тем, в ряде случаев для устройств, меняющих режим своей работы в процессе функционирования, возникает необходимость дополнительного контроля частоты. То есть, при переходе к другому режиму работы контролируемого устройства треоуется изменение степени контроля частоты входного сигнала за счет оперативного

5 изменения границ допуска в пределах максимального допускового интервала частот (гмакс - fMHH). Такая задача может быть решена при создании многоуровнего контроля за счет увеличения числа точек контроля часто10 ты входного сигнала в пределах допусковых границ устройства допускового контроля частоты.

Многоуровневой контроль позволяет оценивать динамику вхождения контроли15 руемого устройства в соответствующий режим работы, а также осуществлять по результатам такого контроля процесс оперативного изменения параметров или управления.

0 Так, например, подключение к электромагнитному генератору переменного тока мощной нагрузки влечет за собой снижение частоты его сигнала вплоть до выхода за границу допуска. Известное устройство до5 пускового контроля в этом случае формирует сигнал соответствующий отсутствию входного сигнала fBx 0, что на самом деле может оказаться не достоверным. Между тем, наличие более грубого допускового

0 контроля помимо имеющегося точного позволяет оценить текущее состояние генератора и принять соответствующее решение в зависимости от того вернется ли частота генератора в границу более точного допуска

5 или в дальнейшем будет превышена граница и более грубого допускового контроля, При этом оказывается, что реализация такого рода многоуровневого контроля в известном устройстве затруднительна, по0 скольку потребует использования нескольких подобных устройств, каждое из которых должно быть предназначено для контроля частоты входного сигнала в своем диапазоне допуска, что мало по себе слиш5 ком усложняет устройство контроля.

Помимо изложенного известное устройство обладает еще одним существенным недостатком.

При использовании этого устройства в

0 качестве частотного дискриминатора, не смотря на то, что на его шинах индикации сигналы имеют ту же частоту и форму, что и входной сигнал, тем не менее, наличие таких сигналов на соответствующих шинах ин5 дикации по существу является ли1иь информацией о равенстве частоты входного сигнала номинальному значению, или фиксирует только знак отклонения частоты входного сигнала от номинала без определения величины этого отклонения. Таким

образом, отсутствие информации об истинном значении отклонения частоты входного сигнала от номинальной в пределах дискри- минаторной характеристики - в данном случае в границах допускового контроля - не дают основания говорить о формировании в устройстве допускового контроля частоты даже кусочно-линейной дискриминаторной характеристики. В данном случае в этом устройстве реализована характеристика релейного типа. Хотя такая характеристика и позволяет в отдельных случаях использовать известное устройство в качестве частотного дискриминатора, тем не менее, знаковый метод индикации отклонения частоты от номинальной существенно сужает область применения известного устройства. Следует отметить и еще одно немаловажное замечание. Частотный дискриминатор на базе известного устройства допускового контроля частоты чрезвычайно узкополосен поскольку его использование для подстройки частоты иного номинального значения ведет к исключению симметричности его релейной характеристики. Восстановление симметричности требует существенных изменений в самом устройстве связанных каждый раз поворотом параметров счетчика 8, дешифратора 9, а возможно и частоты тактового генератора импульсов 6.

Таким образом, недостатком известного устройства является его низкие функциональные возможности, связанные с трудностями реализации многоуровневого допускового контроля частоты входного сигнала из-за отсутствия промежуточных точек контроля частоты входного сигнала в пределах границ допускового контроля.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства допускового контроля частоты за счет обеспечения многоуровневого контроля частоты входного сигнала.

Поставленная цельдостигается за счеттого.что о устройство, содержащее формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом первого триггера, первыми входами первого и второго элементов И и с первым входом преобразователя длительность импульса- код, который содержит последовательно соединенные генератор импульсов, элемент И и счетчик импульсов, кодовые выходы которого являются кодовыми выходами преобразователя и подключены к соответствующим входам дешифратора, вход сброса счетчика импульсов является первым входом преобразователя, и который подключается к прямому выходу первого

триггера, второй вход которого обьединен с первым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу переполнения счетчике импульсов, являющегося выходом переполнения преобразователя длительность им- пульса-код, инверсный вход первого и второй вход второго элементов И объединены, инверсный выход второго триггера является шиной индикации отсутствия входного

0 сигнала, отличающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обееспечения многоуровневого контроля частоты входного сигнала дополнительно выведены пер5 вый и второй регистры памяти и второй элемент ИЛИ выход которого подключен к входу обнуления первого регистра памяти, каждый из разрядных выходов которого является шиной индикации коэффициента

0 кратности частоты входного сигнала и частоты формирователя 1, а его вход разрешения параллельной загрузки объединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу второго элемента И,

5 второй вход которого объединен с инверсионным входом первого элемента И и подключен к выходу генератора импульсов преобразователя длительность импульса- код, выхбды дешифратора подключены к со0 ответствующим параллельным входам первого и второго регистров памяти, причем каждый из разрядных выходов последнего является шиной индикации частотного диапазона, вход разрешения параллельной за5 грузки подключен к выходу второго элемента И и к первому входу второю элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом второго триггера и с объединенными вторым входом первого триггера,

0 выходом переполнен я преобразователя и первым входом первсго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом обнуления второго регистра памяти, второй вход второго триггера соединен с объединенными

5 первыми входами первого и второго элементов И, с первым входом преобразователя, первым входом первого триггера и выходом формирователя импульсов.

На фиг. 2 представлена структурная

0 электрическая схема предлагаемого устройства допускового контроля частоты,

Устройство содержит формирователь 1, импульсов, вход которого соединен с входной шиной устройства, первый триггер 2,

5 первый 3 и второй 4 элементы И, преобразователь Ь длительность импульса-код который содержит последовательно соединенные генератор б импульсов, элемент И 7 и счетчик 8 импульсов, кодовые выходы которого являются кодовыми выходами преобразователя 5 и подктючены к соответствующим входам дешифратора 9, первый элемент ИЛИ 10, второй триггер 11, инверсионный выход которого является шиной индикации отсутствие входного сигнала, первый 12 и второй 13 регистры памяти, соответствующие параллельные входы которых объединены и подключены к соответствующим выходам дешифратора 9, и второй элемент ИЛИ 14, выход которого подключен к входу общения первого регистра 12 памяти, каждый из выходов которого является шиной индикации коэффициента кратности частоты входного сигнала и фор мирователя 1. Выход формирователя 1 импульсов подключен к первому входу первого триггера 2, к первым входам первого 3 и второго 4 элементов И, первому входу преобразователя 5, которым является вход обнуления счетчика 8 импульсов, и вторым входом второго триггера 11, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 10, вторым входом первого триггера 2, выходом переполнения счетчика 8 импульсов, являющегося выходом переполнения преобразователя 5, и вторым входом второго элемента ИЛИ 14, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И 3 и с входом разрешения параллельной записи второго регистра памяти 13, каждый из выходов которого является шиной индикации частотного диапа зона. Выход первого триггера 2 подключен ко второму входу элемента И 7 преобразователя 5, являющегося его вторым входом. Выход генератора 6 импульсов подключен к инверсному входу первого элемента И 3 и второму входу второго элемента И 14, выход которого к входу разрешения в параллельной записи. Первого регистра 12 памяти и второму входу первого элемента ИЛИ 10, выход которого подключен к входу обнуления второго регистра 13 памяти.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на вторые входы триггеров 2 и 11 и вход сброса счетчика 8 импульсов подается импульс, устанавливающий триггеры 2 и 11 в единичное состояние на инверсных выходах, а счетчик 8 - в нулевые состояния на разрядных выходах (цепи прохождения этого импульса как и в прототипе не показаны). На инверсионном выходе второго триггера 11 уровень логической единицы свидетельствует об отсутствии входного сигнала . На выходах всех остальных элементов устройства нулевые уровни.

Генератор б работает, но его импульсы (частота которых значительно выше fex через элемент И 7 на счетный вход счетчика 8 не проходят, так как элемент И 7 закрыт нул JBbtM уровнем с прямого выхода первого триггера 2,

Такое состояние устройства сохраняется до момента подачи частотного сигнала fBx на входную шину устройства.

Пусть на входную шину устройства поступает последовательность импульсов пе0 ременной частоты fBx. По каждому импульсу этой последовательности формирователь 1 формирует короткий положительный импульс. Первый импульс переключает триггер 2 в единичное состояние на прямом

5 выходе и, поступая на вход сброса счетчика 8 импульсов, подтверждает сброс его разрядных выходов в нулевое состояние; Этот импульс, поступая также на первый вход второго триггера 11, переводит его в нуле0 вое состояние на инверсионном выходе. Сигнал fax 0 исчезает. Элемент И 7 открывается (единичным уровнем с прямого выхода триггера 2) и на счетный вход счетчика 8 начинают поступать импульсы с генератора

5 6.

По мере счета импульсов счетчиком 8 на его разрадных выходах формируется последовательность кодовых комбинаций, представляющих собой последовательность

0 двоичных позиционных кодов, которые поступают на соответствующие входы дешиф- ратора 9 и преобразуются в нем в последовательность двоичных распределительных кодов. Последовательность двоич5 ных распределительных кодов с выходов дешифратора 9 поступает на соответствующие параллельные входы регистров памяти 12 и 13.

Далее рассмотрим различные варианты

0 работы устройства. В случае кратности частоты входного сигнала (fBx) и частоты сигнала генератора 6 (fr) fг n . fax. где п - коэффициент кратности, на входах второго элемента И 4 происходит совпадение по

5 времени очередного импульса с выхода формирователя 1 и одного из импульсов с выхода генератора 6.

Импульс на выходе первого элемента И 3 в этом случае не формируется.

0 Результатом совпадения импульсов формирователя 1 и генератора 6 является появление импульса на выходе второго элемента И 4 который, поступая на вход разрешения параллельной загрузки первого

5 регистра памяти 12, осуществляет запись в этот регистр 12 информации поступающей на его параллельные входы с выходов дешифратора 9. Импульс на выходе первого элемента И 3 в этом случае не формируется. Одновременно импульс с выхода элемента

И 4 через первый элемент ИЛИ 10 поступает на вход обнуления второго регистра памяти 13 и обнуляет его. Таким образом, этим импульсом на разрядных выходах регистра памяти 12, каждый из которых является шиной индикации кратности частоты входного сигнала сигналу генератора 6, фиксируется двоичный распределительный код, а наличие уровня логической единицы на одной из этих шин является информацией о коэффициенте кратности частоты входного сигнала и частоты генератора 6.

Перед каждым измерением импульсов с выхода формирователя 1 счетчик импульсов 8 обнуляется, подготавливаясь к новому циклу измерений.

Изменение коэффициента кратности при изменении частоты входного сигнала ведет к тому, что к моменту совпадения импульсов формирователя 1 и генератора 6 в счетчике 8 будет записано число импульсов, соответствующее новому значению коэффициента кратности. Преобразованная а 2П - разрядный унитарный код на дешифраторе 9, информация о новом значении коэффициента кратности в виде уровня логической единицы формируется на соответствующей шине регистра памяти 12. На всех остальных шинах регистров 12 и 13 в это время установлен уровень логического нуля.

Таким образом, устройство позволяет однозначно измерять (контролировать) значение входного сигнала в пределах границ допускового контроля на текущий момент времени при условии кратности частоты входного сигнала и частоты следования импульсов генератора 6. Измеренное значение частоты входного сигнала равно fBx fr/n, где п - полученное значение коэффициента кратности частот входного сигнала и генератора 6.

Число точек контроля частоты I определяется используемой разрядностью К счетчика 8 и может быть достаточно важно поскольку определяется как I 2 .

Теперь рассмотрим случай, когда частоты входного сигнала и генератора 6 не кратны друг другу.

Допустим, что частота входного сигнала fax имеет такое значение, что частота следования импульсов генератора 6 лежит в интервале частот п fax и (n+1) fox, где (п) и (п-Н) ближайшие коэффициенты кратности частот входного сигнала и генератора 6, то есть n fax fr (n+1) fox.

В этом случае устройство работает следующим образом. Первый импульс с выхода формирователя 1 обнуляет счетчик 8 и переводит триггер 2 в единичное состояние, который, таким образом, разрешает

прохождение импульсов генератора 6 через элемент И 7 на счетный вход счетчика 8. Счетчик 8 заполняется и на его выходах формируется последовательность двоичных позиционных кодов. Как и в рассмотренном ранее случае коды счетчика 8 преобразуются в дешифраторе 9 в двоичные распределительные коды. Счет импульсов счетчика 8 продолжается до момента появления очередного импульса с выхода формирователя 1, который, проходя через элемент И 3 (поскольку на его инверсном входе присутствует разрешающий уровень с выхода генератора 6), подается на вход разрешения

параллельной загрузки второго регистра памяти 13,

Двоичный распределительный код дешифратора 9, сформированный на его выходах к этому моменту времени, заносится

этим импульсом в регистр 13. Этот же импульс через элемент ИЛИ 14 подается на вход обнуления регистра памяти 12 и обну- ляет его.

Информация на входе регистра памяти

13, а именно уровень логической единицы на одном из его выходов, представляет собой информацию о ближайшем по отноше- нию к частоте входного сигнала и частоте генератора 6 коэффициента кратности этих

частот. Однако, поскольку этот коэффициент кратности получен не в результате совпадения импульсов формирователя 1 и генератора б, то для такого случая можно сделать однозначный вывод, момент

измерения частота входного сигнала лежит в диапазоне частот fr/n fBX fr/n+l , о чем свидетельствует уровень логической единицы на соответствующей шине индикации частотного диапазона регистра памяти 13.

Последующие отсчеты измеренного значения частоты входного сигнала формируются аналогичным образом. Поскольку счетчик 8 к новому моменту измерения обнуляется, то формирование нового отсчета начинается

запогнением счетчика 8 импульсами генератора 6 до момента прихода очередного импульса формирователя 1. При изменении частоты входного сигнала общий режим работы устройства практически не меняется о

чем свидетельствует соседний участок графиков, за исключением того, что уровень логической единицы будет сформирован на иной шине индикации частотного диапазона регистра 13,что и отражено,где подразумевается, что сигнал сформирован на иной шине индикации частотного диапазона.

Рассмотрим случай, когда в процессе работы устройства пропадает входной сигнал.

В этом случае из-за отсутствия очередного импульса с выхода формирователя 1, счетчик 8 заполняется до переполнения. Импульс переполнения с выхода переполнения преобразователя 5 длительность им- пульса-код через элементы ИЛИ 14 и 10 подается, соответственно, на входы обнуления первого 12 и второго 13 регистров памяти формируя на всех шинах устройства уровень логических нулей. Одновременно с этим импульс переполнения переводит триггеры 2 и 11 в нулевые состояния на их прямых выходах.Этим уровнем триггер 2 за- прещает прохождение импульсов генерато: ра 6 на счетный вход счетчика 8 импульсов. Единичный уровень на инверсном выходе второго триггера 11 свидетельствует о пропадании входного сигнала fax.

Длительность импульсов генератора 6 должна быть выбрана, соответственно рав- ной 10 или 3 не. При использовании микросхем иной серии длительность импульсов генератора 6 может быть подобрана для конкретной реализации устройства.

Длительность импуьсов формирователя 1 выбирается равной (1,8...1,9) времени переключения логических элементов И 3, И 4, то есть тср (1,8.. .1,9) гпр .

Сигнал кратности на выходе элемента И 4 будет формироваться только в случае, ког- да импульс с выхода генератора 6 длительности гпр будет совпадать по времени с импульсом с выхода формирователя 1 и лежать целиком в пределах его длительности тср гпр (1,8.. ,1,9).При этом, благодаря вы- бранным соотношениям длительностей импульсов генератора и формирователя, сигнал некратности на выходе элемента И 3 формироваться не сможет, поскольку длительности входных сигналов для описывав- мых случаев на входах элемента И 3 оказывается меньше времени его переключения,

Формирование сигнала некратности частоты на выходе элемента И 3 будет проис- ходить в случае несовпадения временного положения импульсов генератора 6 и формирователя 1. а также при выходе заднего, или переднего фронта импульсов генератора 6 за пределы импульса формирователя 1. При этом, сигнал кратности на выходе элемента И 4 формироваться не будет, поскольку, как и в ранее описанном случае, длительность совпавших частей импульсов генератора и формирователя, поступающих на входы элемента И 4, менее времени срабатывания этого элемента. Регистры 12 и 13 дают оценку частоты входного сигнала до момента переполнения счетчика 8. При этом

регистр 12 дает количественную оценку частотам, период которых кратен периоду слс- дования импульсов генератора б, выражающуюся в формировании соответствующего логического уровня на строго оп ре- деленном выходе этого регистра. При отсутствии кратности регистр 12 обнуляется, а регистр 13 дает качественную оценку частоте входного сигнала, заключающуюся в том, что соответствующим логическим уровнем на одном из своих выходов указывает частотный диапазон между соседними частотами кратности в котором лежит частота контролируемого входного сигнала.

Если импульсов fax нет (пропали в процессе работы устройства), то сброс счетчика 8 в нулевые состояния на разрядных выходах не происходит, счетчик 8 продолжает заполняться и при его заполнении на выходе переполнения появляется сигнал переполнения.

Этот импульс осуществляет формирование на инверсном выходе триггера 11 уровень логической единицы, что соответствует принятию устройством решения о том, что частота входного сигнала равна нулю.

Если частота входного сигнала больше частоты генератора (ТВх Тген), информация об этом в виде уровня логической единицы появится на первом выходе регистра 13, что соответствует принятию устройством решения, ЧТО 0 Твх Тген (fax (ген). При ЭТОМ,

хотя не определяется величина на сколько период Твх меньше периода Тген, из получаемой информации ясно, что частота входного сигнала находится выше верхней границы контролируемого частотного диапазона устройства.

Если fex freH (то есть Тех Тген), то устройство для допускового контроля частоты произведет анализ величины отклонения значения fBx от тген. При этом, в случае кратности частот fax и Тген (Твх N Тген) на регистре 12 формируется сигнал на том выходе, который соответствует именно этому значению кратности Твх и Тген. В случае некратности частот fox И freH (Твх J- N Тген) НЗ

соответствующем выходе регистра 13 будет получен сигнал, который определяет диапазон частоты между двумя частотами кратности в пределах которого лежит частота входного сигнала.

В момент поступления входного сигнала работа устройства восстанавливается.

Таким образом, устройство позволяет однозначно классифицировать fBx по 2 признакам кратности частот входного сигнала и генератора 6 (где К - разрядность счетчика 8 импульсов), а также по признакам попадания частоты входного сигнала в определенный частотный диапазон в пределах границ допускового контроля частоты, а также фиксировать момент пропадания входного сигнала. При необходимости в качестве номинальной может быть выбрана любая из частот диапазона допускового контроля,для которой частота генератора б является кратной.

При использовании предлагаемого устройства в качестве частотного дискриминатора реализуется кусочно-линейная дискриминаторная характеристика, где сигналы на выходах регистров памяти являются информацией о положении частоты входного сигнала относительно опорной,в качестве которой используется частота сигналов генератора 6, умножена в устройстве (счетчика 8) на соответствующий коэффициент кратности. Технико-экономический эффект предполагаемого технического решения по сравнению с противопоставляемым в качестве которого выбран прототип заключается в том, что устройство обеспечивает многоуровневый контроль частоты входного сигнала, что расширяет его функциональные возможности, При этом устройство не отличается сложностью поскольку построено практически на той же элементарной базе что и прототип.

Формула изобретения Устройство для допускового контроля частоты, содержащее формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом первого триггера, первыми входами лервого и второго элементов И и с первым входом преобразователя длительность импульса - код, который содержит последовательно соеди10

5

0

5

0

5

ненные генератор импульсов, элемент И и счетчик импульсов, кодовые выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, вход сброса счетчика импульсов является первым входом преобразователя длительность импульса - код, второй вход первого триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с выходом переполнения счетчика импульсов преобразователя длительность импульса - код, инверсный вход первого и второй вход второго элементов И объединены, второй триггер, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения многоуровневого контроля частоты входного сигнала, дополнительно выведены первый и второй регистры памяти и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу обнуления первого регистра памяти, вход разрешения параллельной загрузки которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов преобразователя длительность импульса - код, выходы дешифратора подключены к соответствующим параллельным входам первого и второго регистров памяти, вход разрешения параллельной загрузки второго регоистра памяти подключен к выходу второго элемента И и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом второго триггера, и с вторым входом первого триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом обнуления второго регистра памяти, второй вход второго триггера соединен с первым входом первого элемента И.

Изобретение относится к импульсной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет многоуровневого контроля входной частоты. Поставленная цель достигается тем, что в устройтсво допускового контроля введены регистры памяти и элемент ИЛИ. Устройство также содержит формирователь, триггеры, элементы И, дешифратор, элемент ИЛИ, преобразователь длительность импульса - код, содержащий генератор импульсов, элемент И и счетчик импульсов. 2 ил.