Устройство для контроля отклонений длительности импульсов от номинальных значений Советский патент 1979 года по МПК G01R29/02 

1

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в цифровой контрольноизмерительной аппаратуре, в которой измеряемые величины преобразуются в длительность илпульсов или временные интервалы.

Известно устройство для контроля временного интервала, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, формирователь вр ленньк интервалов и формирователь их разности, счетчики импульсов, анализатор,илючевые и логические элементы 1.

Известно также устройство для допускового контроля су1«01ы (разности) временных интервалов, содержащее формирующий триггер, триггер номинала, схемы И, схему ИЛИ, временной селектор, счетчик нс иналов программируемую схему совпадения, анализируквдую часть, образованную схемами И и триггерами, временной селектор счетчика результата, счетчик результата со схемой переполнения, генератор эталонной частоты, программируемый делитель частоты и прогЕ аммируквдее устройство 2 .

К недостаткам известных устройств следует отнести невозможность контроля длительности импульсов, что сужает их функциональные возможности, а также то, что перед каждьм измерением, в зависимости от номинала и допуска на измеряемую величину, по пpoгpa Ф«e должны задаваться вычисленные: заранее коэффи0циент деления делителя частоты и номинальное значение измеряемой величины в долях поля допуска, что создает неудобства и приводит к лишним затратам времени при измере5нии, а также усложняет программирующее устройство.

Наиболее близким техническим решением к даннсмлу изобретению является устройство для контроля откло0нений длительности импульсов от номинальных значений, содержащее програ1«4ный блок , реверсивный счетчик , пе{жый и второй элементы И, первый и второй триггеры, генератор так5товых импульсов, дифференцирующую цепь, счетчик, блок сравнения, управляемый счетчик, переключатель режимов, причем выход дифференцирующей цепи, соединен с единичные вхо0де первого т «ггера, нулевой вход

которого соединен с первьом выходом счетчика, единичный выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первьзми входами счетчика и управляемого счетчика, второй выход счетчика соединен со вторым входом управляемого счетчика, выход реверсивного счетчика соединен с входом блока сравнения, первый и второй выходы программного, .блока соединены со вторым входом счетчика и третьим входом управляемого счетчика, выход генераторатактовых импульсов соединен со вторым входом пер-вого И и первым входс второго элемента И, единичный и нулевой входы второго т даггера являются собтветстввнно первым и вторьзм входами устройства, выход второго триггера соединен с переключателем режимов, выход которого соединен со входе дифференцирующей цепи, вход дифференцирующей цепи является третьим входом устройства 131.

Недостатке этого устройства является нали-чие двух различных взаимно незаменяш ых каналов контроля отклонения длительности импульсов: (здии для случая, когда контролируемые импульсы больше заданных номииальнык значений, второй для случая когда контролируемые импульсы меньше заданных номинальных значений. Наличие двух различных, взаимно незаменяемых каналов контроля усложняет устройство и понижает надежность его работы.

Ц«лыо изобретения является упрощение устройства.

Это достигается в предлагаемой УСТРОЙС1ЩО введен сумматор по модулю два и элемент задержки, прич)ам единичный выход первого триггера соединен с первым входсм сумматора по модулю два, а его второй вход соединен с третьим входом устройства, выход сумматора по модулю два соединен со вторьм входом второго элемента И, выход которого соединен со входом элемента задержки, вькод элемента задержки соединен с первьш входом реверсивного счетчика, выход управляемого счетчика соединен со вторым входом реверсивного счетчика.

Ни чертеже показана блок-схема устройства для контроля отклонения длительности импульсов от заданных номинальных значений.

Устройство содержит сумматор 1 по модулю два и дифференцирующую цепь 2, входы которых соединены с источнике контролируемых импульсов а также через переключатель режимов 3-е выходом второго триггера 4. Второй триггер 4 предназначен для преобразования контролируемого

интервала времени между двумя остроконечными импульсами, пoдaвaeмы ш на его входы, в прямоугольный импульс.

.Выход дифференциругадей цепи 2

соединен с первым входом первого

триггера 5, второй вход которого соединен с nepBbEvi вЕдходом счетчика 6. Триггер 5 управляет работой первого элемента И 7 и сумматора 1, который

n в свою очередь управляет работой второго элемента И 8. Выход генератора 9 тактовых импульсов соединен со входами элементов И 7 и 8. Выход элемента И 7 соединен со входом счетчика 6 и управляемого счетчика 10, которые управляются программным блоком 11, причем, управляемый счетчик 10 управляется также счетчиком б. Суммирующий вход реверсивного счетчика 12 соединен с вы0 ходом управляемого счетчика 10,. а вычитакндий вход через элемент задержки 13 - с выходом второго элемента И 8, Выход реверсивного счетчика 12 соединен с блоком сравнения

5 14, который производит сравнения кода на реверсивном счетчике 12 с нулем,

Работа устройства происходит следующим образом.

0Перед поступлением каждого из

прямоугольных импульсов,длительность которого подлежит проверке, триггеры 4,5 и реверсивный счетчик 12 устанавливают в нуль. Затем от про5 граммного блока 11 в счетчик б заносят код числа NH , связанного с заданной номинальной длительностью 1 соотношением NH f-TH, где f - частота следования тактовых импульсов

« генератора тактовых импульсов. В момент поступления на вход 15 прямоугольного импульса Тх , благодаря дифференцирующей цепи 2, триггер 5 устанавливается в единицу .Тактовые импульсы генератора 9

проходят через первый элемент И 7 и вычитают по единице из содержимого счетчика 6. Они поступают на вход счетчика 6 до тех пор, пока содержимое счетчика не обратится

нуль. При этом происходит

установка в ноль григгера 5. Таким образом, продолжительность пребывания триггера 5 в состоянии единица равна Тн а количестSS во тактовых ш пульсов, прсаледших на выход первого элемента И 7, равно NH .

Управляемый счетчик 10 состоит из схем совпадения, которые управЙО ляются триггерами счетчика 6 и кодом числа К, задаваемым от программного блока 11. Число К представляет собой заданное максимально допустимое относительное отклонение

55 длительности импульса Тх от номинального значения Тн. В зависимости

от поступающего с программного блока кода числа К на выход управляемого ; счетчика 10 проходит соответственно каждый пятый, десятый или двадцатый тактовый импульс из числа NH , поступающих с выхода первого элемента И 7.

Количество тактовых импульсов, поступающих с выхода управляемого счетчика 10 на сут адирующий вход реверсивного счетчика 12, составляет К NH, где К принимает одно из значений 0,05; 0,1; 0,2.

Если необходимо получить произвольный коэффициент пересчета, в качестве управляемого пересчетного устройства может быть применен делитель частоты.

В период несовпадения Тх и Тй сумматор 1 фop шpyeт импульс длительностью, (f -г TH ) f который разрешает прохождение тактовых импульсов через второй элемент И 8. Количество тактовых импульсов, прошедших с выхода элемента И 8 через элемент задержки 13 на вычитающий вход реверсивного счетчика 12 равно f- ( - TH ). Элемент задержки 13 осуществляет сдвиг тактовых импульсов на полпериода, исключая их одновременное поступление с выхода управляемого счетчика 10 и второго элемента И 8 на входы реверсивного счетчика 12. Если в процессе счета содержимое реверсивного счетчика 12 обращается в ноль, это служит признаком вьшолнения неравенства f {Тх - -Тн) или (Тх - Тн)хК-Тч, что свидетельствует о недопустимом отклонении длительности контролируемого импульса TX от заданного номинального значения Tt. Для обнаружения равенства нулю содержимого счетчика 12 используется блок сравнния 14. Если объектом контроля является интервал времени Между двумя остроконечными импульсами, то переключатель режимов 3 подключает выхо второго триггера 4 ко входу 15 дифференцирующей цепи 2,

При этом стартовый импульс, определяющий начало отсчета интервала, подается на вход 16, а импульс окончания - на вход 17.

В результате этого интервал времени с помощью триггера 4 преобразуется в прямоугольный импульс, длительность которого контролируется описанным ранее способом.

Таким образом, обеспечивается индентичный контроль отклонения длительности импульсов независимо от того, больше они заданных номинальных значений или меньше, что значительно упрощает устройство.

Формула изобретения

Устройство для контроля отклонений длительности импульсоЕ от номинальных значений, содержащее 5 программный блок, реверсивный счетчик, первый и второй элементы И, первый и второй, триггеры, генератор тактовых импульсов, дифференцирующую цепь, счетчик,блок сравнения, yпpaвляe ttaй счетчик, переключатель режимов, причем выход дифференцирующей цепи соединен с единичным входом перкого триггера, нулевой вход которого соединен с

5 первым выходом счетчика, единичный выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами счетчика и управляемого счетчика, второй выход счетччка сое0

динен со вторьм входом управляемого счетчика, выход реверюивного счетчика соединен со входом блока сравнения, первый и второй выходы программного блока соединены со вто5

рым входом счетчика и третьим входом управляемого счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом первого элемента И и первым входом второго эле0мента И, единичный и нулевой входы второго триггера являются соответственно первым и вторьв 1 входами устройства, выход второго триггера соединен с переключателем режимов, 5 выход которого соединен со входом дифференцирующей цепи, вход дифференцирукхдей цепи является третьим входом устройства, отличаю щ е е с я тем, что, с целью упро0 щения устройства, в него введен сумматор по модулю два и элемент задержки , причем единичный выход первого триггера соединен с первым входом сумматора по модулю два, а его 5 второй вход соединен с третьим входом устройства, выход сумматора по модулю два соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого соединен со входом элемента л задержки, выход элемента задержки соединен с первым входом реверсивного счетчика, выход управляемого счетчика соединен со вторым входом реверсивного счетчика.

5Источники инфо1 яации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №276522, кл. G 06 F 11/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР 0 421009, кя. G 06 F 11/00, 1975,

3.Авторское свидетельство СССР №389487, кл. G Об F 11/08, 1973.

15