Процентный цифровой измеритель-Ный пРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к автоматике и.измерительной технике и может быть использовано в информгщионноизмерительных системах и в устройствах вычислительной техники. Из известных процентных время-импульсных преобразователей наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являются преобразователь, содержащий блок управления, генератор счетных импульсов, блок занесения номинального значения,ключи, счетчик числа импульсов, соответствугадих номинальнрму значению измеряемого .параметра, счетчик числа, соответствующего измеряемому параметру, общий двоичный счетчик импульсов, два блока схем совпадения, две схемы собирания, дополнительную схему совпадения, два делителя частоты, депшфратор несоответствия,соЬ тоящий из двух три., двух схем совпадения и схем собирания, и допо нительный ключ. Причем выход первого делителя частоты соединен с первым входом дедшфратсчра несортветстВИЯ, выход второго блока схем совпа дения через схему собирания параллельно подключен к сигнгшьному входу дополнительного ключа и чедез по следовательно соединенную дополнительную схему совпадения ко второму делителю частоты, выход которого подсоединен ко второму входу доиифратора несоответствия через дополнительный ключ со входом цифрового счетчика импульсов ,Г11 Недостатками данного преобразователя являются большая сложность и низкое быстродействие, поскольку он работает в два цикла, и отсутствие индикации знака отклонения измеряемого параметра от номинального значения . Цель изобретения - упрощение преобразователя, увеличение быстродействия и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в процентный цифровой измери- . тельный преобразователь, содержагдий генератор счетных импульсов, выход котефого соединен с первыми входами и второго элементов совпадения, выход первого из которых через счегтчик номинального значения под яючен к первому входу третьего эле« юнта совпадения, выход которого воединен с первым входом элемента |1ЛИ, утфавлягаций триггер, счетчик результата, выход которого подключен к первому входу цифрового индикатора, введены линия задержки, два инвертора и триггер знака, причем входная шина устройства соединена , непосредственно с первым входом управлякадего триггера и установочными входами счетчиков результата и номинального значейия и через линию задержки со.вторым входом управляющего триггера, со входом первого инвертора и вторым входом третьего элемента совпадения, третий вход которого , подключен к выходу генератора счетных импульсов, выход управляющего триггера подключен ко вторым входам первого и второго элементов совпадения, выход последнего через элемент ИЛИ подключен к счетному входу счетчика результата и непосредственно к первому входу триггера знака, прямой и инверсный выходы которого соединены со знаковыми входами цифровог индикатора, выход счетчика номинального значения через второй инвертор подключен к третьим входам первого и второго элементов совпадения, четвертый вход второго элемента совпаде ния соединен с выходом первого инвер тора, а выход третьего элемента совпадения подключен ко второму входу триггера знака. На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, пояснянхдие его работу Процентный преобразователь содержит линию 1 задержки, генератор 2 счетных импульсов, управляющий триггер 3, инверторы 4 и 5, элементы 6, 7 и 8 совпадения, счетчик 9 номиналь ного значения, элемент ИЛИ 10, счетчик 11 результата, триггер 12 знака и цифровой индикатор 13. Работа преобразователя основана на подсчете числа импульсов, превышаквдих норму или недостающих до номинального их значения. В начальный момент счетчик 9 импульсов, соответствунвдих номинальному значению измеряемого параметра, и счетчик 11 результата .установлены в нуль, триггер 3 находится в нулевом состоянии, генератор 2 генерирует счетные импульсы. При поступлении на вход преобразователя импульса, длительность с.ц котсфого пропорциональна измеряемому параметру, большему номинального значения, триггер 3 перебрасывается ,в единичное состояние ,и открывает iэлемент б совпадения, В счетчик 9 с генератора 2 начинают поступать счет ные импульсы. Бмкост счетчика 9 рав на 10 (где п 1, 2, 3,...) а может изменяться в зависимости от требует мой точности измарения отклонения параметра от номинального значения. При поступлении в счетчик 9 числа счетных импульсов, равного Ю,, вй раба1ывавтся импульс переполнения, который через инвертор 5 поступает на элемент 6 совпадения и этим запрещает дальнейшее поступление счетных импульсов на счетчик 9. Таким образом, на выходе счетчика будет сохраняться сигнал переполнения. Одновременно импульс переполнения поступает на вход элемента 7 совпадения, на другие два входа которого подаются счетные импульсы от генератора 2 и импульс, соответствующий измеряемому параметру. На выходе элемента 7 совпадения превышакадих норму импульсов появятся счетные импульсы, частота которых равна fg , Эти импульсы через элемент ИЛИ 10 поступают на счетчик 11 результата. После прекращения действия импульса длительностью tx элемент 7 совпадения закрывается, и счет превышающих норму импульсов на этом заканчивается. Счетчик 11 в этом случае зафиксирует число импульсов выхт )-fo. tjj - длительность импульса, Соответствуквдего номинальному значению измеряемого параметра. Частота f выбирается таким обр|азом, чтобы период следования счетных импульсов TQ и длительность импульса, соответствующая номинальному значению измеряемого параметра tp, были в соотношении 12. 10, где.п 1, 2, 3,... Первый импульс, проходящий элемент 7 совпадения, переключает триггер 12 знака в состояние, соответствующее превышению нормы (например, +). о количестве импульсов Ngj,,j( я знаке результата поступает Оа цифровой индакатор 13. Следуюшй информационшлй импульс, поступающий-на вход щ еобразователя, своим передним фронтом уста:навливает в нулевое сбстояни© счетчики 9 и 11, а также-Триггер 3. J&{ния 1 задержки задерживает инфсфмационный импульс на время, достаточное для окончашзся переходных щ оцессов в счетчиках 9 и 11 и в триггере 3. Таким образом/ пройдводится Щ}еобраэоватепя в исходное состояние. РСЯИ сле дукщий инфсфмационный импульс длительностью tx/ji меньше длительности номинального значения, то гореобрааователь вначале работает так же, как и в первом случае. Однако после прекращения действия информационного импульса счетные импульсы прсдолжакхс поступать в счетЩ1К 9, а с момента окончания инФормащконного импульса счетные импульС1Л через элемент 8 совпадения недоставхдих до нсфмы импульсов начинают поступать и а счетчик 11 результата.

Возможность этого обуславливается появлением единичного потенциала на выходе инвертора ,4 при сохранении единичных потенциалов на других входах элемента 8 совпадения.

Счет импульсов счетчиком 11 результата прекращается после того, как на выходе счетчика 9 появляется сигисш переполнения. Этот сигнал, проинвертированный инвертором 5, запрещает прохождение счетных импульсов через элемент 8 совпадения. Т.аким образом, в счетчик 11 результата поступает количество импульсов, равное .

. NO-NX 0 Первый импульс с выхода элемента

8 со впаденйя переключает триггер 12 знака в состояние, соответствующее отрицательному значению результата Информация о количестве импульсов и знаке результата фиксируется цифровым индикатсром 13. .

Предлагаемый преобразователь существенно упрощается за счет уменьшения числа примененных функциональных элементов и исключения из схемы наиболее сложных и дорогостоящих компонентов. Кроме того,время измерения параметров уменьшается в два раза, так.как информация об отклонении измеряемого параметра от номина ла заносится в счетчик результата а течение длительности измеряемого импульса и осуществляется в один цикл работы устройства.

Формула изобретения

Процентный цифровой измерительный преобразователь, содержащий генератор) счетных импульсов, выход которого средииен с первыми входами первого и второго элементов совпадения,

выход первого из которых через счетчик номинального значения подключен к первому входу третьего элемента совпадения, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, управляющий триггер, счетчик результата, выход которого подключен к первому входу цифрового индикатора, отличающийся тем,.что, с целью упрощения, повышения быстродействия и расширения Функциональных возможoностей, в него введены линия задержки, два инвертора и триггер знака, причем входная шина устройства соединена непосредственно с первым входом управляющего триггера и устано5вочными входами счетчиков результата и номинального значения и через линию задержки со вторым входом управлягадего триггера, со входом первого инвертора и вторым входом третьего элемента совпадения, третий вход ко0 .торого подключен к выходу генератора счетных импульсов, выход управляющего триггера подключен ко вторым входам первого и второго элементов совпадения, выход последнего через эле5мент ИЛИ подключен к счетному входу счетчика результата и непосредственно - к первому входу триггера знака, прямой и инверсный выходы которого соединены со знаковыми входами циф0рового индикатора,, выход счетчика но минального значения через второй инвертор подключен к третьим входам первого и второго элементов совпадения, четвертый вход второго элемента

5 совпадения соединен с выходом первого инвертора, а выход третьего элемента совпадения подключен ко второму входу триггера знака. :Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

0

1. .Авторское свидетельство СССР №429526, кл. Н 03 К 13/20, 1971.