Устройство для контроля длительности переходного процесса Советский патент 1978 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к области автоматического контроля и может быть ш пользовано для контроля динамических па раметров различных объектов регулирования.

Известно устройство для контроля ащтепьности йереходных процессов, содерж шее формирователи импульсов измеряемо и :эталонной частот, реверсивный счетчик, блок совпадения, триггер, блок усре днение и блок сравнения .Недостаткам этого устройства является невысокая точность контроля, обусловленная двойным преобразованием кода, полученного ив счетчике, в аналоговую величину.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для контроля длительности переходного процесса, содержащее накрпитель, формирователи импульсов контролируемой и эталонной частот, соединенные с соответствующими входами вычитателя частот, датчик времени, подключенный к одному из входов логического блока, счетчик и последовательно соединенные элемент задержки, первый триггер, подключенный к выходу счетчика, и элемент И, выход которого и выход счетчика через накопитель соединены с другим входом

логического блока .

Недостатком этого устройства является динамическая точность устройства, вызванная большой длительностью измерительного интервала при нестациона|М1ом

характере переходного процесса. Кроме того, формирование импульсов разностной частоты сложно и недостаточно точное с применением ячейки усреднения и триггера.

Целью изобретения является повышение динамической точности устройства, .обеспечивающей повышение достоверности конг троля.

Это достигается тем, что выход формирователя импульсов эталонной частоты соединен со счетным входом счетчика, управляющий вход которого и входы элемента задержки и элемент И подключены к выходу вычитателя частот, а также тем,

что вычитатель частот содержит второй триггер, входы которого соединены со вхо дами вычитателя; а выход - через дифференциатор с выходом вычитателя. На чертеже показана блок-схема устройства. Устройство состоитиз формирователей импульсов эталонной 1 и контролируемой 2 частот, вычитателя частот 3, содержащего второй триггер 4 и дифференциатор; 5, порогового блока 6, содержащего счетчик 7 с предустановкой, первый триггер 8 с раздельными входами, элемент И 9 и элемент задержки 10, накопителя 11,: логического блока 12 и датчика времени 13. Устройство работает следующим o6paJ. зом. Эталонная частота в форме полупериодных импульсов с формирователя 1 и контролируемая частота в форме коротких импульсов с формирователя 2 поступает соответственно на установочный и тактируемый вход триггера 4 вычитателя частот 3. В результате иа выходе триггера 4 выделяется разностная частота в форме полупериодных импульсов. Дифференииатор 5 формирует короткие импульсы по переднему фронту импульсов разностной частоты. Импульсы эталонной частоты с формирователя 1 такта поступают на сче-Ь ный вход счетчика 7. На управляющий вход счетчика 7 поступают импульсы с дифференциатора 5. Счетчик импульсов 7 подсчитывает импульсы эталонной частоты за один пери од разностной частоты, задаваемой вычи- тателём частот 3, В начале переходного процесса разносит :ная частота велика и за короткий период разностной частоты в счетчик 7 поступа-г ет небольшое число импульсов эталонной частоты. В этом случае переполнения счетчика 7 нет и триггер 8 своим сигнаЦ лом держит открытым элемент И 9. Поступивший с вычитателя частот 3 импульс сбрасывает счетчик 7 в исходное состояние и через открытый элемент И также сбрасывает на нуль накопитель И; Когда число импульсов в счетчике 7 в процессе установления час1Х)ты достигнет заданного, на выходе счетчика появится Ш пульс переполнения, который поступит в накопитель 11 и на вход триггера 8. Триггер 8 при переключении своим выходом закроет элемент И 9. Очередной импульс с вычитатепя частот 3 сбросит счетчик 7 в исходное состояние, но на сброс накопителя 11 этот импульс не по . В результате: в накопителе будег записан импульс. Для исключения прониковения импульса сброса в накопитель 11 через элемент И 9 в случае превышения го длительности времени переключения триггера 8 введен элемент задержки 10. Если в нескольких последующих периодах счета не появится пропуска импульса переполнения счетчика 7, на выходе накопителя 11 сформируется импульс переполнения, который поступит на логический блок 12 для оценки качества переходного процесса. Логический блок 12 в зависимости от очередности прихода импульсов с накопителя 11 и датчика 13 выдает сигнал не годен или годен, что сигнализирует о превышении нормы времени переходного процесса или нахождении в допуске соответственно. Таким образом, сокращение длительности измерительного периода устройства до одного периода разностной частоты, повышение частоты на входе счетчика путем подачи на его вход импульсов эталойной частоты позволило при сохранении статической точности значительно повысить динамическуюточность устройства и, как следствие, увеличить достовершость контроля. Кроме того, в связи с отсутст. вием необходимости в специальном тактовом генераторе, роль которого выпoлш et вычвггатель частот, устройство упростилось. Следует также заметить, что благодаря подаче на счетный вход счетчика иМ- пульсов эталонной частоты, подаваемых одновременно и на вход вычитателя частот, предустановкой счетчика задается относительное отклонение частоты, например в процентах, что позволяет независимо изменять эталонную частоту и предустановку. Формула изобретения 1. Устройство для контроля длительности переходного процесса, содержащее накопитель, формирователи импульсов контролируемой и эталонной частот, соединенные с соответствующими входами вычитателя частот, датчик времени, подключенный к одному из входов логического блока, счетчик и последовательно соединенные элемент задержки, первый триггер, подключенный к выходу счетчика, и элемент И, выход которого и выход счетчика через накопитель соединены с другим вхсгдом логического блока, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, выход формироввлтеля импульсов эталонной частоты соединен зо счетным входом счетчика, управляющий вход которого и входы элемента зацержки и элемента И подключены к выходу вычитателя частот.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что вычитатепь частот содержит второй триггер, входы ко-. торого соединены со входами вычитателя, а выход - через дифференциато с выходом вычитатепя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 505127, кл. Н О } К 13/20, 1976,

2.Авторское свидетельство СССР

№ 467333, Ю1. Q 05 В 23/02, 1975,