Датчик момента экстремума Советский патент 1980 года по МПК G01R29/02 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля радиоэлектронных устройств, преобразования аналоговых величин в код, системах автоматичес-г кого регулирования и управления, в вычислительной технике.

По основному авт.св. 436298 известны датчики момента экстремума, содержаицие преобразователь амплитуды сигнала в частоту, выход которого соединен с одними из входов трех блоков совпадения и входом элемента задержки, реверсивные счетчики импульсов, входы каждого из которых подключены к выходам генератора эталонной частоты, одного из двух блоков совпадения и к соответствующему выходу первого триггера, связанного по входам и выходам с выходами и другими входами первого и второго блоков совпадения, логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами переполнения реверсивных счетчиков импульсов, а. выход - с одними из входов вторюго и третьего триггеров, связанных по другим входам соответственно с выходами элемента

задержки и третьего блока совпадения , а по выходам - со входами, третьего блока совпадения и ждущего мультивибратора ClU .

5 Недостаток этих устройств определяется ограниченн1-лми функциональными возможностями, которые обеспечивают только фиксацию моментов экстремума, но не позволяют осущест0 влять точное определение собственно экстремальных значений. При считывании же искомой величины из реверсивных счетчиков импульсами моментов экстремумов, вырабатываемых ждущим

15 мультивибратором имеет место значительная систематическая погрешность. Более того, моменты экстремумов,полученные с мультивибратора, вообще не могут быть использованы для считывания величины экстремумов при малых индексах частотной модуляции, по скольку они зсщерживаются на послежующий период максимальной или минимальной частоты следования импульсов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, а именно, обеспечение возможности определения величины экстремумов, причем с высокими м троло- . гическими показателями.

Указанная цель достигается тем, что в датчик момента экстремума, введены регистр памяти и коммутатор, причем информационные входы регистра памяти через коммутатор подключены к информационным выходам реверсивных счетчиков импульсов, вход записи соединен с выходом элемента задержки, вход считывания с выходом ждущего мультивибратора, а управляющие входы коммутатора подключены к соответствующим выходам первого триггера.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Оно содержит преобразователь амплит.уды сигнала в частоту, выход которого соединен с одним из входов трех блоков совпадения и входом элемента выдержки, реверсивные счетчики импульсов, входы каждого из которых подключены к выходам генератора эталонной частоты, одного из двух блоков совпадения и к соответствующему выходу первого триггера, связаннного по входам и выходам с выходами и другими входами первого и второго блоков совпадения логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами переполнения реверсивных счетчиков импульсов, а выход - с одним из входов второго и третьего триггеров, связанных по другим входам соответственно с вцходами элемента задержки и третьего блока совпадения, а по выходам --со входами третьего блока совпадения и ждущего мультивибратора.

Датчик момента экстремума содерж преобразователь амплитуды сигнала в частоту 1, блоки срвпещения 2-4, элемент задержки 5, триггер 6, реверсивные, счетчики импульсов 7 и 8, генератор эталонной частоты 9., логический элемент ИЛИ 10, триггеры 11 и 12, ждущий мультивибратор 13, коммутатор 14, регистр памяти 15.

Датчик работает следующим образом.

С выхода преобразователя 1 на входы блоков совпадения 2-4 поступа импульсный сигнал, модулированный по частоте. В зависимости от текущего состояния триггера 6 один из блоков совпадения (2 или 3) оказывается открытым и очередной импульс с преобразователя 1 поступает на цепь сброса одного из счетчиков (7 или 8). Допустим для определенности, что был открыт блок совпадения 2. Тогда импульс сбрасывает в исходное нулевое положение счетчик 8 и одновременно поступает на нижний вход триггера б, перебрасывая его в противоположное положение , при котором блок совпадения 3 открывается и ждет поступления очередного импульса с преобразователя 1. Одновременно этот же потенциал с выхода триггера 6 поступает на реверсивный счетчик 8 и переводит его в режим суммирования импульсов следующих с выхода генератора эталонной частоты 9, а также на счетчик 7, но последний переводится .в режим вычитания тех же импульсов В Течение периода выходного сигнала с преобразователя 1 на оба счетчика 7 и 8 поступают импульсы с генератора 9. По окончании периода очередной импульс с преобразователя 1 перебрасывает триггер б, который при переключении переводит счетчик 8 в режим вычитывания, а счетчик 7 после сброса - в режим суммирования. При этом число, записанное в режиме суммирования в счетчике 8, будет меньше числа импульсов, поступивших на него в режиме вычитания, что соответствует увеличению длительности последнего периода сигнала с преобразователя 1 или соответственно уменьшению частоты. С выхода счетчика 8 через элемент ИЛИ 10 на триггеры 11 и 12 поступает импульс переполнения , переводящий последние в единичное состояние. При этом блок совпадения 4 оказывается запертым и очередной импульс начала периода с преобразователя 1 на триггер 12 не проходит, оставляя его в единичном состоянии. Этот же импульс, но несколько задержанный элементом задержки 5, переводит триггер 11 в исходное состояние, при- котором блок совпадения 4 открыт. Если длительность последующего периода сигнала с преобразователя 1 будет меньше длительности предшествующего периода, что соответствует увличению частоты, число, записанное счетчиком 8 и в режиме суммирования, будет больше числа, которое запишется в режиме вычитания и в момент окончания вычитания на выходе счетчика 8 сигнал переполнения будет отсутствовать. В этом случае триггер 11 находится в нулевом состоянии, блок совпадения 4 открыт и импульс конца последующего периода поступает через него на нулевой вход триггера 12, переводя его в нулевое состояние. Ревесивный счетчик 7 работает аналогично счетчику 8, но со сдвигом.на та 5Кдущий мультивибратор . 13 срабатыва при изменении состояния триггера 1 и фиксирует экстремальные величины предшествующих периодов, значения которых утеряны при обнулении реверсивных счетчиков 7 и 8 в последующее начало периода. Для считываимпульсами мультивибратора 13 величин- экстремумов периода несущей частоты введен регистр памяти 15

предшествующего периода и коммутатор 14, осуществляющий поочередное распределение записи в этот регистр значений периода в коде от реверсивных счетчиков 7 и 8. Запись в регистр 15 осуществляется через элемент задержки 5, а коммутация информационных выходов счетчиков 7 и 8 производится триггером 6 через управляющие входы коммутатора 14,

Таким образом считывание экстремальных значений импульсами, полученными с мультивибратора 13 из регистра памяти 15 предшествующего, периода не имеет систематической ошибки, поскольку квантованные значения периодов импульсного сигнала,хранящиеся в регистре памяти 15, автоматически сдвинуты на один такт.

Формула изобретения Датчик момента экстремума по авт, св. № 436298, отличающий с я тем, целью расширения функциональных возможностей, в него введены регистр памяти и коммутатор, причем информационные входы регистра памяти через коммутатор подключены к информационным выходам реверсивных счетчиков импульсов, вход запи-. си соединен с выходом элемента задержки, вход считывания - с выходом ждущего мультивибратора, а управляющие входы коммутатора подключены к соответствующим выходам первого триггера.

5

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 1 430335, кл. G 01 R 29/02, 1973.