Измеритель разности временных интервалов Советский патент 1980 года по МПК G01R23/00 H03K5/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при обработке сигналов частотно-временной группы, например при определении углового ускорения вращающихся деталей машины. При этом с датчика частоты вращения поступает последовательность следующих друг за другом временных интервалов, разность между которыми, отнесенная к соответствующему углу поворота детали , представляет собой текущее угловое ускорение этой детали.

Известно устройство для определения разности числа импульсов двух импульсных последовательностей, содержащее реверсивный и суммирующий счетчики, дешифратор нуля и элемент антисовпадения. Это устройство позволяет определять разность двух временных интервалов, если эти интервалы представлены импульсными последовательностями, в которых импульсы следуют с некоторой определенной частотой, а число их пропорционально длительности соответствующего интервала времени 1.

Недостатком этого устройства является необходимость в предварительной информации о соотношении чисел

импульсов в импульсных последовательностях с тем, чтобы подать каждую из них на соответствующий вход устройства.

Кроме того, устройство не позволяет измерять разность между каждой парой соседних временных интервалов в их последовательности, т.е. не обеспечивает следящего режима изме10рения.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для измерения разности вре15менных интервалов, содержащее два реверсивных счетчика, многовходовой элемент опознавания нулевого состояния и триггер знака, причем суммирующий вход первого счетчика соеди20нен с вычитающим входом второго счтечика, вычитающий вход первого счетчика - с суммирующим входом второго, а выходы первого счетчикас входами многовходового элемента

25 опознавания нулевого состояния, выход которого подключен к установочному входу триггера знака 1.2J.

Недостатком этого устройства является невозможность обеспечения следящего режима измерения разности

30

между соседними временными интерналамн в их последовательности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя путем обеспечения следящего режима измерения.

Указанная цель достигается тем, что в известном измерителе разности временных интервалов, содержащем суммирующий и вычитающий счетчики, триггер знака и дешифратор нуля (многовходов(5й элемент опознавания нулевого состояния),включенный межд выходом суммирующего счетчика и первым входом триггера знака,, введены дополнительный суммирующий счетчик, два вентиля и элемент ИЛИ, причем первый и второй выходы дополнительного суммирующего счетчика через вентили, входы управления которых соединены между собой, подключены соответственно к установочному входу суммирующего и вычитающего счетчиков, причем счетный вход дополнительного суммирующего счетчика соеднен со счетным входом суммирующего счетчика и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к установочному входу дополнительного суммирующего счетчика и ко второму входу триггера знака, а выход элемента ИЛИ подключен к счетному входу вычитающего счетчика

На чертеже представлена структурная электрическая схема измерителя.

Измеритель содержит суммирующий счетчик 1, вычитающий счетчик 2, дешифратор 3 нуля, триггер 4 знака, суммирующий счетчик 5, вентили 6 и 7, элемент. 8 ИЛИ, причем информационный вход 9 измерителя соединен СО счетными входами счетчиков 2 и 5 и первым входом элемента 8 ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу счетчика 1. Первый управляющий вхо 10 измерителя соединен с входами управления вентилей 6 и 7, информационные входы которых подключены соответственно к выходу инверсного и к выходу прямого кода счетчика 5, а выходы вентилей б и 7 соединены с устанрвочными входами счетчиков 1 и 2 соответственно. Второй управляющий вход 11 измерителя подключен к вторым входам элемента 8 ИЛИ, счетчика 5 и триггера 4 знака; информационные выходы 12, 13 и 14 измерителя соединены с выходами счетчиков .1 и 2 и триггера 4 знака, соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Число-импульсные коды следующих друг за другом временных интервалов подаются на информационный вход 9. При этом импульсные последовательности поступают через элемент 8 ИЛИ на счетный вход счетчика 1 и непосредственно на счетные входы счетчиков 2 и 5. Счетчики 1 и 5 осуществляют суммирование, а счетчик 2 - вычитание поступающих на ИХ входы импульсов. По концу очередного временного интервала, в зависимости от состояния триггера 4 знака, производится считывание кода одного из счетчиков 1 и 2 и состояния самого триггера 4 соответственно с информационных выходов 12-1 После этого на управляющие входы 10 и 11 подается поочередно по одному импульсному сигналу.

Сигнал, поступающий на вход 10, разблокирует вентили 6 и 7, в результате чего код с инверсного выхода счетчика 5 переписывается в счетчик 1, а код с прямого выхода счетчика 5 переписывается в счетчик 2.,

Поступающий затем сигнал на вход 11 устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 5, триггер 4 знака и одновременно проходит через элемент 8 ИЛИ на счетный вход счетчика 1, увеличивая число последнего на одну единицу. В результате посленей операции инверсный код счетчика 5, переписанный перед этим в сче чик 1, преобразуется в дополнительный код числа счетчика 5.

Описанные выше операции повторяются по окончании каждого временн го интервала и, следовательно, в счетчике 5 к моменту оконч-ания очередного временного интервала фиксируется код его длительности, которы затем переписывается в счетчики 1 и 2.

При этом к моменту начала текущего временного интервала в счетчик 1 переписывается дополнительный, а в счетчик 2 - прямой код длительности предыдущего временного интервала, и, следовательно, в течение каждого временного интервала в счетчиках 1 и 2 осуществляется соответственно суммирование и вычитание кодов длительностей предыдущего и текущего временных интервалов.

Допустим, что импульсные последо вательности предыдущего и текущего временных интервалов содержат соответственно и N2 импульсов ., При этом возможны три варианта соотношения этих чисел в процессе измерения разности временных интервалов.

При N. 7 М„ после окончания процесса измерения в счетчиках 1 и 2 зафиксируются следующие результаты: в счетчике 2 записан прямой код разности чисел импульсов в двух импульсных последовательностях, а в счетчике 1 - дополнительный код это разности. При этом в процессе измерения счетчик 2 не устанавливается в нулевое состояние и дешифратор нуля 3 не изменяет первоначального состояния триг1ера 4 знака. Нулевой сигнал на информационном выходе 14 измерителя указывает на то, что ра ность двух следующих друг за другом временных интервалов имеет знак +, а прямой код ее хранится в счетчике 2 и выводится на информационный выход 13 измерителя. При N N после окончания .процесса измерения в счетчиках 1 и 2 зафиксируются следующие результаты в счетчике 1 записан прямой код раз ности чисел импульсов в двух импульсных последовательностях, а в счетчике 2 - дополнительный код этой разности. При этом в процессе измерения в момент равенства числа импульсов, поступивших на вход сче счетчик 2 усчика 2, числу N, танавливается в нулевое состояние и дешифратор нуля 3 изменяет перво начальное состояние триггера 4 зна ка. Единичный сигнал на информацион выходе 14 измерителя указывает на то, что разност-ь двух следующих др за другом временных интервалов име ет знак -, а прямой код ее хранится в счетчике 1 и выводится на информационный выход 12 измерителя При N N после окончания процесса измерения в обоих счетчиках 1 и 2 записаны коды нуля. При этом на информационном выходе 14 измерителя появляется единичный сигнал по которому код разности считывает ся с информационного выхода 12 измерителя. Процесс измерения разности межд текущим и последующим временными интервалами осуществляется аналогично описанному выше. Таким образом, изобретение обеспечивает как измерение разности между предыдущим и текущим временными интервала ми, так и между текущим и последующим временными интервалами, т.е. обеспечивает следящий режим измерения разности временных интервалов, что расширяет функциональные возможности измерителя разности временных интервалов. Формула изобретения Измеритель разности временных интервалов, содержая1Ий суммирующий и вычитающий счетчики, триггер знака и дешифратор нуля, включенный между, выходом суммирующего счетчика и первым входом триггера знака, обличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей измерителя, в него дополнительно введены суммирующий счетчик, два вентиля и элемент ИЛИ, причем первый и второй выходы дополнительного суммирующего счетчика через вентили, входы управления которых соединены между собой, подключены соответственно к установочному входу суммирующего и вычитающего счетчиков, причем счетный вход дополнительно-о суммирующего счетчика соединен со счетным входом суммирующего счетчика и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к установочному входу дополнительного суммирующего счетчика и ко второму входу триггера знака, а выход элемента ИЛИ подключен к счетному входу вычитающего счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 271579, кл. Н 03 К 5/00, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 635435, кл. Н 03 К 5/00, 1978.