Устройство для стабилизации суммарной частоты дифференциального струнного датчика Советский патент 1975 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано, например, для автоматической подстройки суммы двух частот по эталонной частоте. Известно устройство для автоматической стабилизации суммарной частоты дифференциального струнного датчика, содержащее блок суммирования частот, соединенный с дифференциальным струнным датчиком, управляемый источник тока, выход которого подключен ко входу дифференциального струнного датчика, генератор и блок сравнения суммы частот с частотой генератора, состоящий из синхронного детектора и фильтра нижних частот. Недостатком известного устройства является то, что в спектре частот синхронного детектора присутствуют паразитные составляющие, близкие по своему значению к разности суммарной частоты и частоты генератора. Их наличие в сигнале после фильтра нижних частот ухудшает точность работы устройства. Кроме того, синхронный детектор и фильтр нижних частот нуждаются в тщательной настройке и со временем изменяют свои параметры. Целью изобретения является повыщение точности работы устройства. Эта цель достигается тем, что предложенное устройство для стабилизации суммарной частоты дифференциального струнного Датчика содержит две схемы совпадения, два счетчика, два триггера, определитель знака рассогласования частот, схему несовпадения и формирователь, вход которого подключен к выходу блока суммирования частот, выход - к первому входу первой схемы совпадения. Выход последней соединен с первыми входами определителя знака рассогласования частот и первого счетчика, выход которого подключен к первому входу первого триггера. Первый выход этого триггера соединен со вторым входом первого счетчика, второй - со вторым входом первой схемы совпадения и первым входом схемы несовпадения, выход которой подключен к первому входу управляемого источника тока, ко второму входу которого подключен выход определителя знака рассогласования частот. Первый выход генератора соединен с первым входом второй схемы совпадения, выход которой подключен ко второму входу определителя знака рассогласования частот и к первому входу второго счетчика. Выход последнего соединен с первым входом второго триггера, первый выход которого подключен ко второму входу второго счетчика, а второй - ко вторым входам второй схемы совпадения и схемы несовпадения. Второй выход генератора соединен со вторыми входами первого и второго триггеров.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Оно содержит дифференциальный струнный датчик I, блок суммирования частот 2, формирователь 3, первую схему совпадения 4, определитель знака рассогласования частот 5, первый счетчик 6, первый триггер 7, схему несовпадения 8, управляемый источник тока 9, генератор 10, вторую схему совпадения И, второй счетчик 12 и второй триггер 13.

Устройство работает следующим образом.

Суммарная частота колебаний струн датчика 1, полученная в блоке суммирования частот 2, через формирователь 3 подается на первый вход первой схемы совпадения. 4, которая так же, как и вторая схема совпадения 11 открывается при поступлении импульса частоты со второго выхода генератора 10 (тактовой частоты) на вторые входы первого и второго триггеров 7 и 13, с момента переброса которых начинается заполнение счетчика 6 суммарной частотой, а счетчика 12 частотой первого выхода генератора 10 (эталонной частотой). Следовательно, передние фронты импульсов, поступающих со вторых выходов триггеров 7 и 13 на схему песовпадепия 8, совпадают во времени. Импульсы переполнения счетчиков 6 и 12 возвращают соединенные с их выходами триггеры 7 и 13 соответственно в исходное состояние, после чего триггеры через свои первые выходы сбрасывают счетчики.

Емкости счетчиков равны между собой, поэтому при отличии суммарной и эталонной частот времена заполнения счетчиков 6 и 12 также отличаются, и задние фронты импульсов, поступающих со вторых выходов триггеров 7 и 13 на схему несовпадения 8, разнесены во времени. Разница их длительностей выделяется схемой несовпадения 8 и передается в виде импульса для отработки,на управляемый источник тока 9. В зависимости от знака рассогласования суммарной и эталонной частот, выявляемого определителем 5, этим импульсом уменьшается или увеличивается ток управляемого источника 9. Так, при суммарной частоте, меньшей, чем эталонная, первый счетчик 6 возвращает первый триггер 7 в исходное состояние позже, чем

второй счетчик 12 возвращает в исходное состояние второй триггер 13; управляемый источник тока 9 получает запирающий сигнал, равный по длительности разности времен заполнения счетчиков 6 и 12, нагрев струн уменьшается, их натяжение возрастает, следовательно, частоты их колебаний и суммарная частота увеличиваются. Это воздействие повторяется с каждым импульсом частоты тактования до тех пор, пока суммарная и эталонная частоты не сравняются.

Предмет изобретения

Устройство для стабилизации суммарной частоты дифференциальиого струнного датчика, содержащее блок суммирования частот, соединенный с дифференциальным струнным датчиком, управляемый источник тока,

выход которого подключен ко входу дифференциального струнного датчика, и генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит две схемы совпадения, два счетчика, два

триггера, определитель знака рассогласования частот, схему несовпадения и формирователь, вход которого подключен к выходу блока суммирования частот, выход - к первому входу первой схемы совпадения, выход

которой соединен с первыми входами определителя знака рассогласования частот и первого счетчика, выход которого подключен к первому входу первого триггера, первый выход которого соединен со вторым входом первого счетчика, второй - со вторым входом первой схемы совпадения и первым входом схемы несовпадения, выход которой подключен к первому входу управляемого источника тока, ко второму входу которого подключеп выход определителя знака рассогласования частот; первый выход генератора соединен с первым входом второй схемы совпадения, выход которой подключен ко второму входу определителя знака рассогласования

частот и к первому входу второго счетчика, выход которого соедииен с первым входом второго триггера, первый выход которого подключен ко второму входу второго счетчика, а второй - ко вторым входам второй схемы совпадения и схемы несовпадения; второй выход генератора соединен со вторыми входами первого и второго триггеров.