Цифровое устройство для обработки инфор-МАции чАСТОТНыХ пРЕОбРАзОВАТЕлЕй Советский патент 1981 года по МПК G06F15/00 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и автоматизации процессов измерения и предназначено для автоматической обработки информации частотных преобразователей, применяемых для измерения различных физических величин (линейных размеров, давления, температуры, усилий и т. п.), где требуется автоматический вывод информации о физической величине на цифровое табло в стандартных промышленных единицах (микронах, атмосферах, градусах, граммах и т. п.) и далее на цифропечатающие машины.

Известно устройство 1, содержаш,ее генератор, делитель, формирователи импульсов, селектор и счетчик.

Известное устройство из-за сложности изготовления и настройки имеют значительный разброс таких метрологических характеристик, как чувствительность, начальное значение частот, нелинейность, температурная и временная нестабильность. Кроме того, измеряемые физические величины могут находиться в области как положительных, так и отрицательных значений.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является устройство 2, содержаш,ее генератор эталонной частоты, декадный делитель эталонной частоты, формирователь строб-импульса, селектор, двоично-десятичный счетчик (код 1-2-4-2), хронизатор и формирователь импульса сброса.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность обработки.

Целью изобретения является повышение точности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержашее генератор эталонной частоты, формирователь импульсов измеряемой частоты, вход которого соединен с входом устройства, а выход подключен к первому входу селектора, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя строб-импульса, выход генератора эталонной частоты подключен к первому входу делителя эталонной частоты, выход которого соединен со входом формирователя строб-импульса, второй выход которого соединен через хронизатор со входом формирователя импульса сброса, выход селектора соединен с первым входом счетчика, введены первый и второй шифраторы и триггер знака. Выход первого шифратора соединен непосредственно со вторым входом счетчика, выходом селектора и через второй шифратор со вторым входом делителя эталонной частоты, второй выход формирователя строб-импульса соединен с

первым входом селектора, второй вход которого подключен к выходу триггера знака, первый вход которого соединен с выходом формирователя имиульса сброса, второй вход триггера знака подключен к выходу счетчика, группа входов которого подключена к группе выходов первого шифратора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит формирователь импульсов измеряемой частоты 1, селектор 2, счетчик 3, формирователь строб-имнульса 4, хронизатор 5, формирователь импульса сброса 6, геиератор эталонной частоты 7, делитель эталонной частоты 8, шифратор 9, триггер знака 10, селектор 11 и шифратор 12.

Устройство работает следуюп;им образом.

Нормирование характеристики преобразователя заключается в масштабировании и учете начал.ьного значения частот частотного преобразователя. В начале каждого цикла измерения сигналы с выхода 6 устанавливают счетчик 3 и делитель 8 в состояния Лдоп и «доп соответственно. Маештабирование осуш,ествляется путем изменения масштабного коэффициента /См делителя 8. Так как в делителе было записано число «дои, то после поступления на его вход /CM «-Лдоп импульсов (где п -полная емкость делителя 8) он переполнится и через формирователь 4 закроет селектор 12. Следовательно, селектор 2 будет пропускать информационные импульсы частотой fx на вход счетчика 3 в течение времени и Изменением с помощью управляемого шифратора 12 начального числа Лдоп (или Км) осуш,ествляется масштабирование характеристики преобразователя. Масштабный коэффициент может изменяться с дискретностью 1 в диапазоне (. Аналогично осуществляется учет начального значения частоты нреобразователя (коррекция нуля). Если цифровой эквивалент начального значения функции преобразователя составляет NO, то в начале каждого цикла измерения шифратор 9 доллсен устанавливать счетчик 3 в состояние ,N-Ло (где N - полная емкость счетчика 3). Носле поступления на вход счетчика 3 /YO импульсов он переполняется, и дальнейший счет идет от нуля. Здесь также можно учесть любой цифровой эквивалент начального значения функции преобразования с дискретностью «1 в диапазоне

.

Учет знака измеряемого параметра производит триггер знака 10. Если измеряемый параметр лежит в области отрицательных значений (-ДЛ), то на счетчик 3 пройдет NO-АЛ импульсов, т. е. в нем запишется число + Л/о-АЛ Л -A/V-f.V. В этом случае задний фронт строб-импульса (конец измерения) обеспечит на выходе селектора И сигнал «Инверсия. В счетчике 3 запишется число в дополнительном коде, т. е. АЛ, и на индикаторе появится знак «-.

Благодаря применению в счетчике 3 декад, работающих в прямом инвертируемом двоично-десятичном коде 1-2-4-2 операция «инверсия в дополнительный код осуществляется просто. Если же измеряемый параметр лежит в области положительных значений ( + АЛ), то на счетчик 3 пройдет /V + A/V имнульсов, т. е. в нем запишется число Ni : Nf on+No + N,N + . Так как во время измерения счетчик проходит состояние переполнения, триггер 10 к моменту воздействия заднего фронта стробимпульса закроет селектор 11 и сигнала «Инверсия не будет, а на индикаторе появится знак « + .

В результате использования изобретения от повышения точности контроля, автоматизации процессов обработки информации, получения цифрового отсчета измеряемых величин в стандартных промышленных единицах ожидается экономический эффект около 100 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Цифровое устройство для обработки информации частотных преобразователей, содержащее генератор эталонной частоты, формирователь импульсов измеряемой частоты, вход которого соединен со входом устройства, а выход подключен к первому входу первого селектора, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя строб-импульса, выход генератора эталонной частоты подключен к первому входу делителя эталонной частоты, выход которого соединен со входом формирователя строб-имнульса, второй выход которого соединен через хронизатор со входом формирователя импульса сброса, выход селектора соединен с первым входом счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, в устройство введены первый и второй шифраторы, второй селектор и триггер знака, нричем выход первого шифратора соединен непосредственно со вторым входом счетчика, выходом второго селектора и через второй шифратор со вторым входом делителя эталонной частоты, второй выход формирователя стробимпульса соединен с первым входом второго селектора, второй вход которого подключен к выходу триггера знака, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульса сброса, второй вход триггера знака подключен к выходу счетчика, группа входов которого подключена к группе выходов первого шифратора. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 5 1. Патент США № 3027079, кл. 235-154, 1962.с е 2. Новицкий П. В. Цифровые устройства частотными датчиками, с. 45 (прототип).