ДАТЧИК МОМЕНТА ЭКСТРЕМУМА Советский патент 1974 года по МПК G01R19/04 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в преобразовании измеряемой величины в код, а также в автоматизированных системах контроля радиоэлектронных устройств.

Известны датчики момента экстремума, включающие в себя преобразователь «амплитуда сигнала - частота имоульсов, делитель частоты на двух триггерах, реверсивный счетчик, генератор эталонной частоты, схемы совпадения, триггеры и ждущий мультивибратор.

Недостатком этих устройств является 1малое быстродействие, заключающееся в том, что для определения знака производной входного сигнала необходимо не менее четырых периодов сигнала с выхода преобразователя «ам1плитуда сигнала - частота импульСов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия устройства.

Поставлепная цель достигается тем, что выход преобразователя атодключеп ко входам схем совпадения и элемента задержки, выходы .первых двух схем совпадения подключены к раздельным входам первого триггера, противоположные выходы которого подключены ко вторым входам этих схем совпадения и ко входам управления реверсивных гчетчиков; генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков, а их выходы через схему «ИЛИ подключены к одноименным входам второго и третьего триггеров, лри этом выход элемента задержки подключен ко второму входу второго триггера; выход второго триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадения, выход которой подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи

сброса реверсивных счетчиков подключены к выходам первых двух схем совпадения.

На чертеже представлена блок-схема датчика момента экстремума. Датчик содержит преобразователь 1 «амплитуда сигнала - частота импульсО(В, схемы совпадения 2, 3 и 4, элемент задержки 5, триггер 6, реверсивные счетчики 7 и 8, генератор 9 эталонной частоты, схему «ИЛИ 10, триггеры И и 12, мультивибратор 13.

Датчик работает следующим образом.

С выхода преобразователя 1 на входы схем совпадения 2, 3 и 4 поступает импульсный сигнал, модулированный по частоте. В зави симости от текущего состояния триггера б

одна из схем совладения (2 или 3) оказывается открытой, и очередной импульс преобразования поступает на цепь сброса одного из счетчиков. Допустим для определенности, что была открыта схема 2, тогда импульс

сбрасывает в исходное нулевое положение

счетчик 8 и одновременно поступает на левый вход триггера 6 и перебрасывает его в такое .положение, при котором появляется потенциал на выходе, связанном со вторым входом схемы 3. Схема 3 открывается и ждет поступления очередного имлульса с преобразователя. Одновременно этот же потенциал с выхода триггера б поступает на реверсивный счетчик 8 и переводит его в режим суммирования импульсов, -следующих с выхода генератора 9 эталонной частоты, а также на счетчик 7, но последний переводится в режим вычитания тех же имлульоов.

В течение периода выходного сигнала преобразователя 1 на оба счетчика (7 и 8) поступают импульсы с генератора 9. По окончании периода очередной импульс ic преобразователя 1 перебрасывает триггер 6, который при переключении переводит счетчик 8 в режим вычитания, а счетчик 7 после сброса- в режим суммирования. При этом если число, заииса-нное в режиме суммирования в счетчике 8, будет меньше числа импульсов, посту1ПИ1Вших 1на него в режиме вычитания (что соответствует увеличению длительности периода сигнала с преобразователя или, соответственно, уменьшению часготы), с выхода счетчика 8 через схему «ИЛИ 10 на триггеры 11 и 12 поступает импульс переполнения, переводящий последние в единичное состояние, при этом схема совпадения 4 оказывается запертой и очередной импульс с преобразователя на триггер 12 «е проходит, оставляя его в единичном состоянии. Этот же импульс, но неоколь-ко задержанный в элементе задерж-ки 5, переводит триггер 11 в исходное состояние, при котором схема 4 открыта.

Единичное состояние триггера 12 в 1виде сигнала с его единичного выхода фиксирует уменьшение частоты преобразователя 1, т. е. один из знаков производной входного силпала датчика.

Если длительность последующего периода сигнала с преобразователя будет меньше длительности предыдущего периода (что соответствует увеличению частоты преобразователя), число, записанное в счетчик 8 в режиме суммирования, будет больше числа, которое запишется в реж.име вычитания, и в момент окончания вычитания на выходе счетчика 8 сигнал переполнения будет отсутствовать. В этом случае триггер 11 находится в нулевом состоянии, схелта совпадения 4 открыта, и.им|дульс.,конца последующего лериода поступает через нее на нулевой вход триггера 12, переводя его в нулевое состояние или подтверждая его. Сигнал знака производиой в этом -случае имеется на нулевом выходе триггера 12, что свидетельствует о текущем повышении частоты преобразователя. Реверсивный счетчик 7 работа-ет аналогично счетчику 8, но со сд1вигом ,на полцикла. Таким образом, в конце каждого периода сигнала преобразователя 1 на выход датчика поступают сигналы о характере изменения частоты .преобразователя.

Ждущий мультивибратор 13 срабатывает

при изменении состояния триггера 12 и фиксирует момент изменения знака производной,

т. е. момент экстремума.

Таким образом, предлагаемый вариант датчика обладает быстродействием в четыре раза большим, чем известные.

Предмет изобретения

Датчик момента экстремума, содержащий преобразователь амплитуды сигнала в частоту импульсов, реверсивные счетчики, генератор эталонной частоты, схемы совпадения,

триггеры, ждущий мультивибратор, входы которого подключены к выходам триггера, элемент задержки и схему «ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, выход преобразователя подключен ко входам схем совпадения и элемента задержки, выходы первых двух схем сов-падения подключены к раздельным входам первого триггера, противоположные выходы которого подключены ко

вторым входам этих схем совпадения и ко входам управления реверсивных счетчиков, генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков, а их выходы через схему «ИЛИ подключены к

одноименным входам второго и третьего триггеров, при этом выход элемента задержки подключен ко второму входу второго триггера, выход втор-ого триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадения, выход которой подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи сброса реверсцвных счетчиков подключены к выходам двух первых схем -совпадения.