Устройство контроля периодов импульсной последовательности Советский патент 1980 года по МПК G01B7/14 G04F10/04 G01R23/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при автоматизированном анализе качества квазиопериодических структур электронных приборов, штриховых мер, прецизионных микрометрических винтов и т.д. Известно электронное устройство, состоящее из Пересчетных декад с предварителйной установ кой, переключателей предварительной установки и схемы совпадения, позволяющее автоматически измерять частоты и периоды электрических колебаний, отношения частот 1 . Однако это устройство не позволяет осущест влять непрерьтный автоматический контроль каждого интервала между импульсами, так как конец каждого предыдущего периода яйЛяётся началом каждого последующего, а его величина может иметь значения, большие,, и равные заданному эталонному значению. Известно также электронное устройство для непрерывного измерения периода следования импульсов, содержащее счетчик, генератор эталонной частоты, две схемы совпадения, ждущий . мультивибратор, триггер и регистр сдвига 2. Это устройство позволяет производить вычисления периода квазиперйодической структуры, но вычислять погрешности периода или шага квазипериодической структуры с его помощью невозможйо. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство контроля периодов импульсной последовательности, содержащее коммутатор, генератор счетных импульсов, выход которого соединен со счетным выходом коммутатора, и два счетных блока, каждый из которых состоит из последовательно соединенных переключателя предварительной установки, счетчика по установочному входу и схемы совпадения, счетчик каждого счетног о блока соединен счетным входом с соответствующим вь1ходом коммутатора, выход схемы совпадеиия первого счетного блока соединен с управляющим входом коммутатора, агенератор подключен к счетному входу коммутатора 3. Однако это устройство не позволяет вьпшслить погрешности, величина которых превышает половину эталонного периода, а также опреде 374 пять превышение погрешности периода над заданным допуском. Целью изобретения является контроль периодов квазипериодических и функциональных последовательностей погрешность периода которых превышает половину эталонного. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено схемой запрета, первый вход которой соединен с выходом схемы совпад,ения первого счетного блока, другой вход - с тактовым выходом коммутатора, выход - с входами управления переключателей предварительной установки, а выход счетчика первого счетного блока соедииен с информащ1онным входом переключателя предварительной установки второго счетного блока. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит два счетных блока 1 и 2, коммутатор 3 и схему 4 запрета. Счетные блоки состоят из переключателей 5 и 6 предварительной установки, счетчиков J7 и 8 ,и схем 9 и 10 совпадения. Выход счетчика 7 соединен с информационным входом переключателя 6 предварительной установки. Первый вход схемы 4 запрета соединен с выходом схемы 9 совпадения, второй - с тактовым входом коммутатора 3, а выход - с управляющими входами переключателей 5 и 6 предварительной установки. Генератор 11 счетных импульсов подкслючен к счетному входу коммутатора 3. . , Устройство контроля периодов импульсов осуществляет как вычисление значений погрешностей периодов, так и вычисление значения каждого периода последовательности импульсов В режиме вычисления значений погрешностей периодов устройство работает следующи образом. Перед началом работы осуществляется пред. варительное обнуление счетчиков и установка всех схем в исходное состояние. Исходное состояние схем следующее: на переключателе 5 набрано число, соответствующее значеняю эталонного периода; в счетчик 7 записано это же числйГТ1б ЕГобратном коде; переключатель 6 установлен в положение приема обраттюго кода со счетчика 7; счетчик 8 обнулен; на схеме 10 совпадения задан порог срабатьгеания, соответствующий значению кода максимального допуска на период последовательности; входы счетчиков 7 н 8 отключены коммутатором 3 от генератора 11; схема 4 стоит в режиме зап рета прохождения импульса с тактового входа коммутатора. По комавдному импульсу (КИ) коммутатор либо подключает вход счетчика 7 к выходу ге нератора И, либо просто подтверждает подклю ченное состояние. При этом происходит заполнение счетчика 7. Через схему 4 затгретаттервь1Й командный импульс не проходит, он только подготавливает ее для прохождения последующих КИ. Счетчик 7 считает ттульсы, поступающие с генератора II, до тех пор, пока не придет второй КИ, либо не произойдет -его полное заполнение и не сработает схема 9 совпадения. Если пришел второй КИ, то он, пройдя схему 4 запрета, воздействует на переключатели 5 и 6. По его переднему фронту срабатывает схема переписи переключателя 6, и остаток кода из счетчика 7 перепишется в счетчик 8. Этот остаток кода есть отрицательная погрешность периода. Значение погрешности в течение всего последующего периода КИ может быть выведено, на регистрирующие приборы. Если значение кода погрешности превысит зада1шый допуск, то сработает 10 совпаденияи выдаст соответствующую команду. По задашюму фронту импульса сработает схема переписи переключателя 5, и выставленное на нем значе те эталонного периода перепишется обратным кодом в счетчик 7, т.е. в счетчике 7 восстановится обратный код эталонного периода. Все выщеперечисленные переключения осуществляются за время, меньшее, чем период масштабньк импульсов генератора 11, что необходимо для осущесталения непрерывности продесса измерения и вычисления. Таким образом, каждый командный импульс, приходящий во время счета импульсов генератора 11 счетчиком 7, будет повторять вышеописанный цикл переключений, и в счетчике 8 без предварительного обнуления будет- храниться значение отрицательной погрешности щагов контролируемой структуры, так как запись вдет параллельнь1м кодом с одновременным стиранием предьщущей информации. При заполнении счетчика 7 сработает схема совпадения 9, что соответствует случаю, когда действительный период большо эталонного, импульс со схемой 9, воздействуя на коммутатор 3, произведет переключение генератора 11 от счетчика 7 к счетчику 8, а также, пройдя схему запрета 4, перепишет передним фронтом код счетчика 7 через переключатель 6 в счетчик 8. Таким образом, прежде чем счетчик 8 начнут поступать импульсы генератора П, произой-дет его обнуление за счет обратного кода максимального числа счетчика 7, а в счетчике 7 по заднему фронту импульса произойдет восстановление кода эталонного шага. Этот же импульс переключает схему 4 в режим запрета КИ. В счетчик 8 импульсы генератора IT будут поступать до тех пор, пока не придет команд ный импульс на тактовый вход коммутатора, при этом произойдет подключение выхода генеработа II к счетчику 7, и вдкл повторится, и в счетчике 8 останется код положительной погрецпюсти Шага. Этот КИ через схему 4 не проходит, а только подготавливает ее для прохождеиия последующих КИ. Если КИ и импульс со схемы 9 совпадения приходят одновременно, что соответствует нулевой погрешности, действие этих импульсов на коммутатор взаимно исключается, и генератор П остается подключенным к счетчику 7, на выходе схемы 4 появляется один импульс, который, воздействуя на переключатель 6 передним фронтом, разрешит перепись обратного кода из счетчика 7 в счетчик 9, а задним фрон том разрешит восстановление в счетчик начального кода. Тем самым в счетчике 8 запишется нулевая погрешность. Схема 4 запрета остается в режиме разрешения прохождения последуюших КИ. В режиме вычисления значения каждого,пе риода последовательности устройство работает следуюшим образом. В этом режиме перед обну.Г1внием -счетчико и установкой схем в начальное положение переключатель 6 устанавливается в положении пропуска прямого кода со счетчика 7, а на пе реключатель 5 устанавливается код максималь ного числа. С приходом КИ коммутатор подключает выход геиератора II к входу счетчика 7. Импульсы генератора 1Г заполняют счетчик 7 до тех пор, пока не придет второй КИ, являющий ся кондом предьщущего и иачалом последу ющего периода. Как уже описывалось выше, генератор IT при этом остается подключенным к входу счетчика 7, а второй КИ, пройдя схему 4 запрета, разрешит перепись прямого кода счетчика 7 в счетчик 8, тем самым в счетчике 8 запишется величина текущего периода. а в счетчике 7 после восстановления нулевого кода снова начнут суммироваться импульсы генератора IT, и с приходом очередного КИ полученный код снова перепишется в счетчик 8, т.е. цикл повторяете с приходом каждого нового КИ. Ф о р м у j а изобретения Устройство контроля периодов импульсной последовательности, содержащее коммутатор, генератор счетных, импульсов, выход которого соединен со счетным входом коммутатора и счетных блока, каждый из которых состоит из последовательно соединенных переключателя предварительной установки, счетчика по установочному входу и схемы совпадения; счетчик каждого счетного блока соединен счетным входом с соответствуюшим выходом коммутатора, выход схемы совпадения первого счетного блока соединен с управляющим входом коммутатора, отличающеес я тем, что, с целью контроля периодов квазипериодических и функциональных iпоследовательностей, оно снабжено схемой запрета, первый вход которой соединен с выходом схемы совпадения первого счетного блока, второй вход - с тактовым входом коммутатора, выход - с входами управления переключателей предварительной установки, а выход счетчика первого счетного блока соединен с информащюнным входом переключателя предварительной установк роге счетного блока. V,, Источники информащ и, принятые во внимание при экспертизе 1.Техническое описание частотомера-перидомера с предварительным, выбором 43-20. 2.Авторское свидетельство СССР N 488158, л. G 01 R 23/00, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР №444049, кл. G 01 В 7/14, 1973 (прототип).