1
Изобретение относится к области измерения параметров движения.
В известных цифровых устройствах для измерения параметров движения, содержащих два импульсных датчика, подключенных к измерительной схеме, выполненной в виде электрически связанных друг с другом генератора эталонной частоты, блока тактовых импульсов, блока задания калиброванных интервалов времени, блока формирования остатков, блока управления переносом информации, блока распознавания знака, декадного счетчика и индикаторного устройства, в которой описанные блоки включают счетчики, триггеры и логические схемы И и ИЛИ, надежность работы блоков зависит от выдержки времени кипп-реле, входящих в них.
С целью повышения надежности измерения предложенное устройство снабжено тремя триггерами, причем общий счетный вход первого из них связан с генератором эталонной частоты, один из выходов-со схемой И блока тактовых импульсов, а другой выход-с входом блока задания калиброванных интервалов времени; общий счетный вход второго триггера связан с выходом указанной схемы И, один из выходом - с входами схем ИЛИ блока формирования остатков, а другой - с одним из входов схемы И блока управления переносом информации, выход которой подключен к второй схеме И, своим выходом связанный с входом схемы И блока распознавания знака; входы же третьего триггера связаны с выходами счетчиков блока формирования остатков, а один из выходов - со схемой И блока распознавания знака.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Цифровое устройство изменения разности
скоростей содержит генератор 1 эталонной частоты, выход которого связан с блоком 2 тактовых импульсов, состоящим из триггеров 3, 4 и 5, схемы И 6 и формирователей 7 и 8, связанных с шинами импульсов сброса 9
и 10.
Блок 11 задания калиброванных интервалов времени состоит из двоичного делителя частоты 12, вход которого связан с выходом триггера 3, а выход - со входом формирователя
7, и двоичного дешифратора 13, поразрядно связанного с делителем 12. Выход одной из шин дешифратора 13 связан с формирователем 8, а два другие - с блоком формирования остатков 14.
С контролируемыми объектами связаны импульсные датчики 15 и 16.
Блок 14 формирования остатков состоит из схем И 17 и 18, импульсные входы которых связаны с выходами датчиков 15 и 16, а потенциальные входы управляются с шин дешифратора 13; схем ИЛИ 19 и 20 их входы связаны с выходами схем И 17 и 18 и двоичных счетчиков 21 и 22, входы которых связаны с выходами схем 19 и 20. Вторые входы этих схем связаны с импульсным выходом триггера 5.
Блок управления переносом информации 23 состоит из двух триггеров 24 и 25, входы которых соединены с выходами счетчиков 21 и 22. Правые потенциальные выходы триггеров 24 и 25 через диоды 26 и 27 связаны с потенциальным входом схемы И 28, левые выходы этих триггеров через диоды 29 и 30 - с потенциальным входом схемы И 31. Импульсный вход схемы И 28 соединен с правым импульсным выходом триггера 5, выход - со входом схемы И 31, выход которых связан со входом декадного счетчика 32 и с блоком распознавания знака 33.
Блок распознавания знака 33 содержит схему И 34 импульсный выход которой связан со входом триггера знака 35, а вход - с выходом схемы 31.
Потенциальный вход схемы 34 связан с потенциальным выходом триггера 36, два раздельных входа которого связаны с выходами счетчиков 21 и 22.
Декадный счетчик 32 и триггер знака 35 связаны с отсчетным цифровым индикаторным устройством 37. Цепи сброса счетчиков 21, 22 триггеров 5, 24, 25, 36 связаны с шиной сброса 9, цепи сброса декадного счетчика 37 и триггера 35 - с шиной сброса 10.
Работа цифрового устройства измерения разности скоростей основана на методе сравнения неабсолютных величин составляющих разности скоростей, а лишь некоторых остаточных значений, не превышаюш;их максимально возможной разности. Полный цикл измерения состоит из двух этапов. На первом этапе числа импульсов измеряемых частот, получаемые за фиксированый интервал времени и пропорциональные абсолютным значениям измеряемых скоростей значительно уменьшаются на некоторую, определенную для каждого из контролируемь1х объектов величину - до уровня указанны-х остатков. Уменьшение производится путем многократного вычитания из обеих оставляюш;их некоторого, заранее заданного числа, превышающего максимально возможную разность. На втором этапе измерения происходит сравнение полученных остатков и перенос импульсами тактовой частоты значения их разности в декадный счетчик, управляющий цифровыми индикаторами. Одновременно производится определение знака разности. Калиброванные интервалы времени формируются бл-оком 11 как сумма периодов эталонной частоты, поступающей н-а вход делителя ч-астоты 12с левого выхода триггера 3. Выбор числа периодов в сумме определяется набором числа в дешифраторе 13 и зависит от коэффициента пересчета частоты датчиков скорости в значения линейной скорости движения объектов.
Длительность второго этапа измерения определяется отрезком времени между появлением импульса на шине дешифратора 13, связанной с формирователем 8 и моментом окончаний цикла, фиксируемым импульсом переполнения делителя 12, управляющего формирователем 7.
В течение этого этапа триггер 3 находится в состоянии «I, открывает схему И 6 для прохождения импульсов эталонной частоты с правого выхода триггера 3 на счетный вход триггера 5. Таким образом, на каждом из выходов триггера 5 формируется пачка импульсов, число которых выбирается (набором в дешифраторе 13) равным емкости каждого из счетчиков 21 и 22.
Все три последовательности импульсов - импульсы, поступающие на делитель 12, импульсы на левом выходе триггера 5 и импульсы на его правом выходе жестко синхронизированы частотой генератора 1 и все сдвинуты относительно друг друга, что исключает необходимость в дополнительных линиях задержки.
В момент, соответствующий началу второго этапа измерения, формирователь 8 генерирует импульс сброса на шине 10, устанавливающий счетчик 32 и триггер 35 в нулевое состояние.
Работа блока управления переносом информации 18 происходит следующим образом.
При равном числе импульсов переполненных двоичных счетчиков 21 н 22 триггеры 24 и 25 к началу второго этапа оказываются в одинаковых состояниях, одна из схем И 28 или 31 при этом будет заперта и путь для прохождения импульсов переноса информации в декадный счетчик 32 закрыт.
На втором этапе на входы счетчиков 21 и 22 поступают импульсы с левого выхода триггера 5. Импульс переполнения того из них, в котором был записан больший остаток, вызовет опрокидывание соответствующего из триггеров 24 или 25, что приведет к началу поступления импульсов переноса с правого выхода триггера 5 на счетчик 32.
Перенос информации прекращается при переполнении второго счетчика формирования остатков 14.
В случае неравного числа переполнений (отличие на 1) счетчиков 21, 22 на нервом этапе измерения к началу второго этапа триггеры 24 и 25 оказываются в противоположных состояниях. Этап начинается с поступления импульсов переноса информации на счетчик 32. Перенос прекращается импульсом перполнения того из двоичных счетчиков 21, 22, в котором был записан меньший остаток, возобновляется им-пульсом переполнения второго и заканчивается с концом цикла измерения.
Блок распознавания знака работает следующ-им образом.
Триггер 35 в начале второго этапа устанавливается импулъсом сброса в состояние, соответствующее индикации знака «минус. Тригrep 35 опрокидывается в противоположное состояние выходным импульсом схемы И 34 в случае положительной разности сравниваемых скоростей A1/ V2-Vi, где Vz и Vj скорости, измеряемые датчиками 15 и 16.
Управление проводимостью схемы И 34 производится с потенциального выхода триггера 36.
При равном числе переполнепнй счетчиков 21 и 22 к началу второго этапа триггер 36 в исходном состоянии и схема 34 - заперта. Если , счетчик 22 переполняется первым, триггеры 27 и 36 опрокидываются и схемы И 28, 31 и 34 пропускают импульс на вход триггера знака 35.
Если , то импульс переполнения счетчика 22 соответствует окончанию прохождения импульсов через схемы 28 н 31 и, так как импульсы на правом выходе триггера 5 задержаны относительно импульсов на левом выходе триггера 5 на период его входной частоты, то триггер 27 успевает запереть одну из схем (28 или 31) раньше поступления очередного последующего импульса на их входы, и импульс на вход схемы 34, открытой с выхода триггера 36, уже ие поступит.
При неравном числе переполнений счетчиков 21 и 22, если число переполиений счетчика 22 на одно больше, к началу второго этапа триггер 36 окажется в состоянии, противоположном исходному и схемы 28, 31 и 34 пропускают первый же импульс переноса информации.
Если V2-.Vi, то при неравном числе переполнений импульс на вход триггера 35 в течение второго этапа не поступает.
Информация о значении разности скоростей и о ее знаке, записываемая в декадном счетчике 32 и триггере 35, передается для визуального отсчета на цифровое индикаторное устройство 37.
Предметизобретения
Цифровое устройство для измерения разности скоростей, содержащее два импульсных датчика, подключенные к измерительной схеме, выполненной в виде электрически связанных друг с другом генератора эталонной частоты, блока тактовых испульсов, блока задания калиброванных интервалов времени, блока формирования остатков, блока управления переносом информации, блока распознавания
знака, декадного счетчика и индикаторного устройства, в которой описанные блоки включают в себя счетчики, триггеры и логические схемы И и ИЛП, отличающееся тем, что, с целью повышения надел :ности измерения,
оно снабжено тремя триггерами, причем обший счетный вход первого из них связан с генератором эталонной частоты, один из выходов - со схемой И блока тактовых импульсов, а другой выход - с входом блока задания калиброванных интервалов времени, общий счетный вход второго триггера связан с выходом указанной схемы И, один из выходов - с входами схем ИЛИ, блока формирования остатков, а другой - с одним из входов
схемы И блока управления переносом информации, выход которой подключен к второй схеме И, своим выходом связанной с входом схемы И блока распознавания знака; входы же третьего триггера соединены с выходами
счетчиков блока формирования остатков, а один из выходов - со схемой И блока распознавания знака.
