Устройство для сравнения частотноимпульсных сигналов Советский патент 1976 года по МПК G06F7/02 

ного сигнала управления,другие с выходами первого и второго дешифраторов соответственно. Пр$1мой выход триггера соединен со входом третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора опорных сигналов, а выход через элемент ИЛИ - к информационному входу двоичного счетчика. Другие входы элемента ИЛИ соединены с выходами четвертого, пятого и шестого элементов И, причем входы четвертого элемента И соединены с выходом первого дешифратора блока управления и с шиной аналогового сигнала управления, а входы пятого и шестого элементов И - к выходам третьего дешифратора блока управления и с шиной опорного сигнала и входной шиной соответственно . Управляющие входы двоичного счетчика подключены к соответствующим выходам первого и второго дешифраторов блока управления, а выходы последнего разряда счетчика соединены со входами седьмого и восьмого элементов И, другие входы которых по/шлючены к соответствующему выходу перво го дешифратора блокауправления, авыходы к выходным шинам больше- равно и меньше. Функциональная схема устройства представлена на чертеже. Устройство состоит из блока управления 1, содержащего счетчики 2,3,4, дешифраторы 5,6,7, генератор опорных сигналов 8, И m каналов сравнения 9, содержащих элемент ИЛИ 1О, двоичный счетчик 11 с установочным и инвертирующим входами, элементы И 12-19, входные шины дискретного сигнала управления с прямым и инверсным значением знака 2О, входные шины аналогового (частотно-импульсного) сиг нала управления 21, шину опорной частоты 22, шину переменной частоты 23, выходную шину сравнения больше-равно 24 и выход ную шину сравнения меньше 25, блок сра нения кодов 26 и триггер с установочными входами 27. Генератор опорных сигналов 8 совместно со счетчиками 2-4 и дешифраторами 5-7 представляют собой программирующую схему, которая циклически формирует последовательность управляющих импульсов и сигналы эталонной длительности, которые являются командами, общими для гп каналов сравнения 9 (число команд- восемь). Сигналы с выхода генератора 8 поступают на последовательно соединенные счетчики 2-4 и непрерывно пересчитываются ими. Емкость счетчика 4 равна 4. При коде 00 в счетчике 4 сигнал 1 с выхода I дешиф ратора 7 поступает на импульсный вход считывания информации дешифратора 5. При изменении кода в счетчике 4 на О1 съем информации с дешифратора 5 прекращается, а на выходе дешифратора 7 появляется 1. При коде 1О в счетчике 4 сигнал с выхода 111 дешифратор 7 разрешает прохождение информации через дешифратор 6. При коде 11 в счетчике 4 съем информации с дешифратора 6 прекращается, а на выходе дешифратора 7 будет 1. По сигналам 1 с выходов дешифратора 7 открываются элементы И 16,17 для измерения опорной частоты-fjj , поступающей по шине 22, и переменной частоты , поступающей по шине 23. Время дейсгвия -fc сигналов дешифратора 7 определяется требуемой точностью измерения частотно-импульсных сигналов. Если диапазон изменения частот ;|опИ 4равен 4-8 кгц, а пог-решность измерения 0,1%, то кодовое представление частоты должно изменяться в пределах 1000-2ООО, Тогда из условия , (1), где N -кодовое представление частоты; -J -значение частот-| илиf ; t -время действия сигналов дешифратора 7 (t- 0,25 с,). Таким образом, сигналы с выхода дешифратора 7 являются временными. Информация на дешифраторы 5 и 6 поступает с выхода счетчика 3. EtviKOCTb счетчика 3 равна пяти, что связано с необходимостью сформировать временную команду на выходе дешифратора 5. По этой команде открывается элемент И 15 для измерения частоты-5«ф аналоховогосигналеуправления, поступающего по шине 21. Диапазон изменения Зкор -8 кгц. Диапазон вносимой этой частотой коррекции в сигнал |д,-,± 10% от диапазона изменения частоты /i-j j-jjj - 4 кгп. Суммарное значение частотной коррекции 20%, а кодовое представление ггой коррекции 200-400. Из формулы (1) -IOV;;RO определить время действия сигналов дешифраторов 5 и 6 (О ,О5 сек). Счетчик 2 должен содержать не менее П разрядов (гдеп- число разрядов дискретного сигнала управления, поступающего по шинам 20). Коэффициент пересчета этого счетчика должен согласовывать частоту порного генератора 8 с входной частотой счетчика 3. Каналы сравнения работают следующим образом. При подаче первой команды в счетчике 11 устанавливается число . Запись этой информации подготавливает счетчик 11 для измерения частоты f-кор следующим образом: при f p-4000 Гц (-10% от Л fpn ) в счетчик 11 поступает 2ОО импульсов, при - 6ООО Гц (0% от kfo ЗОО импульсов, при (юр-вОООГц (+10% от Jon - 4ОО импульсов. При емкости М-4О9 6 счетчика 11 числа в нем принимают соответственно значения 3995,4095 О099. Подсчет импульсов аналогового сигнала управления осуществляется при подаче третьей команды. При подаче второй (управляющей команды и положительном значении дискретного сигнала управления через элемент И 12 триггер 27 устанавливается в состояние 1. Единичный сигнал с выхода триггера 27 открывает элемент И 14 и частота опорного генератора J-QP с выхода элемента И 14 через элемент ИЛИ 10 поступае на информационный вход счетчика 11 и на счетчик 2. При достижении в счетчике 2 числа, равного дискретному сигналу управления, единичный сигнал с выхода блока сравнения кодов 26 устанавливает триггер 27 в состояние О, и элемент И 14 закрывается. Дискретный сигнал управления задается двоичным кодом со значением сигнала коррекции отл|цд на щинах 2 О: 1-й разряд - 0,1% 2-й разряд - О, 2% ГХ-й разряд - 0,1%. При подаче четвертой команды открьшае ся элемент И 16, и по шине 22 импульсы частоты jjj через элемент ИЛИ 10 п ступают на информационный вход счетчика 11. По пятой команде выполняется инверсия кода счетчика 11. При подаче щестой команды и отрицательном значении знака дискретного сигнала управления аналогично сказанному осуществляется подсчет импульсов, поступающих с генератора 8 до момента равенства кодов на выходах счетчика 2 и на выходах 2О устройства. При подаче седьмой команды открывает ся элемент И 17 и по щине 23 импульсы частоты J- через элемент ИЛИ 10 поступают на информационный вход счетчика 11. В зависимости от состояния старщего разряда счетчика 11 восьмая команда про ходит через элемент И 18 или через эле мент И 19 как сигнал больше-равно и меньще. Эти сигналы и управляют исполни теНьными органами Ештоматики. Для приведенных в описании конкретных значений частот и погрешности измерений с помощью такого устройства сравнения частотно-импульсных сигналов решается не равенство. i, ,2(f,)±K-U,,;, где к - 4 Гц - масштаоный коэффициент п 1 aL2 -дискретный сигнал управления точкой сравнения U или 1 на 1-й шине дискретного сигнала управления. Использование новых элементов и связей выгодно отличает предлагаемое устройство для сравнения частотно-импульсных сигна- лов от прототипа, так как обеспечивает многоканальность и управление точками сравнения частот аналоговым и дискретным сигналами. В результате обеспечена возможность создавать автоматизирова1тые системы управления технологическими процессами с высокими техническими характеристиками и широкими функциональными возможностями. Формула изобретения Устройство для сравнения частотно-импульсных сигналов, содержаш.ее блок управления, состоящий из генератора опорных сигналов, выход которого соединен со входом первого счетчика, выход переполнения которого подключен ко входу второго счетчика, выходы разрядов которого соединены со входами первого и второго дешифраторов, а выход переполнения - со входом третьего счетчика, выходы разрядов каторого соединены со входами третьего дешифратора, соответствующие выходы которого подключены ко входам управления первого и второго дешифраторов, гп каналов сравнения, хаждый из которых состоит из блока сравнения кодов, элементов И, триггера, элемента ИЛИ и двоичного счетчика, о т л ичающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем в каждом из каналов входы блока сравнения кодов соединены со входными шинами дискретного сигнала управления и выходами разрядов первого счетчика блока управления, а выход - с входом установки в нулевое состояние триггера, входы установки в единичное состояние которого подключены к выходам первого и второго элементов И, одни из входов которых соединены с шинами дискретного сигнала управления, другие входы подключены к выходам первого и второго дешифраторов соответственно; прямой вылод триггера соединен с входом третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора опорных сигналов, а выход через элемент ИЛИ к информационному входу двоичного счет чйка; другие входы элемента ИЛИ соединены с выходами четвертого, пятого и шестого элементов причем входы четвертого элемента И соединены с выходом первого дешифратора блока управления и с шиной аналогового сигнала управления, а входы пятого и шестого элементов И подключены к выходам третьего дешифратора блока управления и к шине опорного сигнала и входной шине соответственно; управляюuuie входы двоичного счетчика подключены

к соответствующим выходам первого и второго дешифраторов блока управления, а выходы последнего разряда счетчика соединены со входами седьмого и восьмого элементов И, другие входы которых подключены к соответствующему выходу первого дешифратора блока управления, а выходы - к выходным шинам больше-равно и меньше Г