Устройство имитации дифференциальных частотных датчиков Советский патент 1975 года по МПК H03K13/20 

II

Изобретение относится к импульсной циф-, ровой технике и используется для исследования динамических, точностных параметров преобразователей, работающих с дифференциальными частотными датчиками повышенной чувствительности « точности.

Известно устройство имитащии дифференциальных частотных датчиков, содержащее генератор эталонной частоты, делитель с переменным коэффициентом деления и последовательно соединенные формирователь импульсных сигналов и формирователь синусоидальных сигналов.

Предложенное устройство от известного отличается тем, что с целью ловышеняя разрешающей способности устройства, в него введены дополнительные генераторы эталонной частоты, подключенные совместно с основным генератором эталонной частоты через коммутатор к одному входу первого вентиля и сигнальному входу счетчика формирования строба, другой вход neipBoro вентиля соединен с одним выходом триггера формирования строба и входом сброса счетчика формирования строба, подключенного через одну группу схем совпадения к первому входу триггера формирования строба, второй выход последнего управляет второй группой схе.м совпадения, через которые преобразователь напрЯЖения в код соединен с управляющими входами

делителя с переменным коэффициентом деления, сигнальный вход которого подключен к выходу первого вентиля, а выходы через третью группу схем совпадения соединены

со входом линии задержки и одним входом формирователя импульсов сброса, выход последнего подключен ко второму входу триггера формирования строба, а второй вход через счетчик управления - к линии задержки, управляющей дешифратором, соединенным с выходом счетчика управления и входом формирователя импульсных сигналов.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства, .где 1, 2 - генераторы

эталонной частоты, 3 - делитель с переменным коэффициентом деления, 4, 5 - схемы совпадения, 6 - дешифратор, 7 - счетчик управления, 8-формирователь импульсов сброса, 9 - формирователь импульсных сигналов, 10- формирователь синусоидальных сигналов, II - счетчик формирования строба, 12 - линия задержки, 13 - триггер формирования строба, 14 - коммутатор, 15-преобразователь напряжения в код, 16, 17 - вентили.

Устройство содержит два задающих генератора эталонной частоты 1, 2, коммутатор 14 и два одинаковых канала формирования выходных частот /ВЫХ1 и /ВЫХ2. При необходимости количество каналов люжет быть увеличе3

но. Каждый канал формирования выходной частоты содержит блоки 3, 7, 11; схемы совпадения 4, 5; Преобразователь напряжения в код 15; линию задержки 12; дешифратор 6; формирователи 8-10 импульсов сброса, импульсных и синусоидальных сигналов соответственно; триггер формирования строба 13; вентили 16, 17.

Для лучшего понимания работы устройства рассмотрим принцип получения двух частотных разностей, отличающихся на достаточно малую величину, с использованием математических выкладок.

Частота, получаемая на выходе устройства, определяется формулой:

/зг

K + f,,-t

где /зг - частота задаюпхего эталонного генератора;К. - коэффициент деления, получаемый

с помощью счетчика; f - выбранный дискрет линии задержки. Получение двух частотных разностей, отличающихся на достаточно малую величину, происходит следующим образом.

При работе от одного задающего эталонного генератора 1 получаем две выходные частоты

/.

.

ЗГ1

/вых -

+ /зг/ А

Частотная разница между выходными стотами равна:

AI -- /BHXi / ВЫХгПри переходе на другой задающий гентор 2, не изменяя коэффициента деления, лучаем следующие выходные частоты:

f згг . f Лгг

W,- - , /вых.- .t

Частотная разница между выходными стотами равна:

-- / BblXi/ВЫХг

Изхменение частотной разности равно:

лл зГ - ЗГг-ЗГ

2 - гг т;

K + f,,-t

К

К

л,

+ /зг.при достаточно малых величинах (/зг,- -/ЗГ2 ) и г можно принять

0.Тогда изменения частотной разности определяется следующей формулой:

л Д - (зг,-/зг.) - if

К(К + а)

Работа устройства, построенного по данной блок-схеме, происходит следующим образом.

4

Основным делителем частоты является д; литель с неременным коэффициентом деления, заполняемый от одного из эталонных генераторов 1 или 2.

Подклю чение генераторов эталонной частоты 1 или 2 управляется коммутатором 14, причем па все каналы -подается один из задающих .генераторов.

Коэффициент деления и закон изменения коэффициента деления устанавливается преобразователем напряженияВ код 15.

В блок 3 заносится обратный код преобразователя напряжение - код 15, определяющий необходимый :коэффициент деления. При полном заполнении блока 3 схема совпадения 4 выдает импульс, который поступает на линию задержки 12, на схему формирования импульсов сброса 8 и дополнительный счетчик управления 7, который управляет прохождением выходных импульсов линии задержки 12 через дешифратор 6 и прохождением импульсов сброса триггера формирования строба 13. Емкость счетчика управления 7 определяется отнощением

7-3.Т

где Гзг - .

зг

Когда все триггеры счетчика управления 7 находятся в нулевых состояниях, то с выхода дещи|ф|ратора 6 снимается импульс с задержкой /. Следующий импульс на выходе управляемого делителя переводит счетчик управления 7 в состояние «1, после чего с дещифратора 6 снимается импульс, задержанный на 2t. С каждым последующим п-ым импульсом на выходе управляемого делителя с дешифратора 6 будем снимать выходной импульс с

задержкой (л-1-0После получения задержки («-1) счетчик управления 7 принимает исходное состояние и весь цикл работы повторяется. Триггер формирования строба записи коэффициента деления 13 и счетчик,формирования строба 11 обеспечивают отсчет времени, необходимого для занесения обратного кода. До полного заполнения счетчика формирования строба II, триггер формирования строба записи 13 одним выходом закрывает поступление кварцованной частоты на вход блока 3, а другим выходом дает разрещение на занесение обратного кода коэффициента деления в блок 3.

Импульс переполнения счетчика формирования строба переводит триггер 13 в другое состояние, в котором кварцованная частота через вентиль 17 поступает на вход блока 3, а счетчик формирования строба 11 сбрасывается в нулевое состояние.

Схема формирования кмнульсов сброса 8 обеспечивает сброс триггера формирования строба записи 13. На сброс триггера 13 в зависимости от состояния счетчика управления

7 проходит импульс со схемы совпадения 4