Устройство допускового контролячАСТОТы Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 G01R23/10 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в контрольно-измери тельных системах различного назначения . Известно устройство допускового контроля частоты, содержащее счетчик .импульсов контролируемой частоты, счетчик импульсов опорной частоты, генератор одиночных импульсов, блок совпадения, два блока памяти и элемент совпадения l. Недостатком такого устройства явля ются ограниченные функциональные возможности автоматического измерения за ранее неизвестных значений частоты исследуемого сигнала, который изменяется по какому-либо закону. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, состоящее из первого и второго счетчиков импульсов, входы кото рых подключены соответственно к перво му и второму дешифраторам, клеммы кон ролируемой частоты, соединенной со счетным входом первого счетчика импульсов непосредственно, а с входом обнуления второго счетчика импульсов - через первую линшо задержки, клеммы эталонной частоты, соединенной со счетным входом второго счетчика импульсов непосредственно, а с входЪм обнуления первого счетчика импульсов - через вторую линшо задержки, а выхода первого дешифратора подключе1&1 к единична входам шести триггеров предела, элементов И, индикаторов и элемента ИЛИ 2. Однако известное устройство работает при априорной известности номинальной частоты исследуемого сигнала, согласно значению которой устанавливается время задержки линий задержки. Кроме того, устройством невозможно автоматическое измерение, т.е. допускоуыА контроль заранее неизвестных значений частоты исследуемого сигнала, когда он является некоторой функцией времени. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, . . Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее два счет чика, четыре триггера, три элемента И элемент ИЛИ, два дешифратора, входы первого из них подключены к соответст вующим выходам первого, счетчика, а первый вход второго дешифратора подключен к выходу первого триггера, дополнительно введены элемент ИЛИ и блок управления, первый, второй, третий выходы которого соответственно подключены к.первым входам первого, .второго и третьего элементов И, четвертый выход блока управления подключен к установочному входу второго счетчика, пятый вход - к синхровходу первого счетчика, шестой вход подключен к первым установочным входам первого и второго триггеров, седьмой вход - к синхронизирук1в(им входам третьего и четвертого триггеров, информационные входы которых соединены соответственно с выходами первого и вто рого триггеров, причем второй установочный вход первого триггера подключей к выходу старшего разряда первого счетчика, счетньй вход второго тригге ра подключен к выходу основного элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам первого и второго дешифраторов, а входы второго, дешифратора подключены к соответствукицим выходам обратного кода первого счетчика, счет ный вход которого объединен со вторым входом третьего элемента И и подключен к выходу первого элемента И, а выходы второго и третьего элементов И подключены к первому и второму входам дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному вхо ду второго счетчика, выходы которого соединены с соответствуюпа1ми входами первого счетчика. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства допускового контроля частоты. Устройство содержит блок управления 1,элементы И 2-4, счетчики 5 и 6, триггеры 7-10, дополнительный элемент ИЛИ 11, дешифраторы 12 и 13, основной элемент ИЖ 14,.при этом второй вход элемента И 2 соединен с вход ной шиной flit),-второй вход элемен85 та и 3 соединен с входной шиной f первый выход триггера 9 является выходом +, второй выход триггера 9 выходом -, первый выход триггера 10 является выходом Норма, а второй - Предел. Устройство работает в двух режимах измерения отклонения частоты fx(t) относительно частоты номинального значения fofi и измерения отклонения частоты fj( (t) исследуемого сигнала относительного ранее определенного значения, т.е. измерения заранее неизвестных значений частоты. . Работа устройства в первом режиме происходит следукяцим образом. Исходно счетчики 5 и 6 и триггеры 7-10 установлены в состояние О, элементы И 2-4 закрыты, дешифратор 13 блокируется сигналом с выхода триггера 7. На первый вход элемента И 2 подается импульсная последовательность частоты f)( (t) , а на первый вход элемента И 3 - опорная частота {. По сигналам из блока 1 управления откры ваются элементы И 2 и 3 на время измерительного интервала Т(},при этом на счетные входы счетчиков 5 и 6 начинают поступать соответствующие импульсные последовательности с частотами Оп х (t) К концу измерительного интервала Тд в счетчике 5 формируется код N. , равный Оonв момент окончания измерительного интервала содержимое счетчика 5 переписывается в дополнительном коде в счетчик 6. Счетчик 5 переводится в нулевое состояние, а элементы И 2 и 3 закрываются. В момент начала нового измерительного интервала элементы И 2 и 3 открываются, и импульсы с частотами fj (t) и fjjj, вновь поступают на входы соответствующих счетчиков. Счетчик 6 суммирует поступающие импульсы. Код, формируемый в счетчивыражениемке, описывается ) ( Так как операций суммирования в прямом коде эквивалентна операции вычитания в дополнительном коде, выражение (l) можно переписать в виде Ма %Л.Г()Дешифратор 12, выполненный в виде многовходовой схемы И, подключен к соответствующим выходам обратного кода счетчика 6 и вьвделяет момент перехода сигналом fj (t) нижнего допуска -if. Сигнал с выхода дешифратора 12 через элемент ИЛИ 14 поступает на счетный вход триггера 8 и опрокидывает его.. Данное состояние тр иггеров 7 и 8 соответствует тому, что контролируемый сигнал fx(t) находится в пределах допуска, т.е. (t)7 fon -Л (2) В случае отсутствия сигнала на выходе дйпифратора 6 триггер 8 своего со стояния не меняет. Состояние триггеров 7 и 8 соответствует выходу контролируемого сигнала за пределы допуска. Если частота контролируемого сигнала вьше опорной, т.е. %, (3) устройство работает следующим образом, В момент равенства кода счетчика нулю на выходе старшего разряда форм руется сигнал, который поступает-на вход триггера 7, при этом сигнал бло кировки дешифратора 13 снимается. Но- 25

вое состояние триггеров 7 и 8 соотчто fy,/(t). находится

ветствует тому, в допуске, т.е.

) f,

Момент выхода частоты fx контролируемого сигнала за пределы верхнего допуска +дf выделяется дешифратором J3, входы которого подключены к выходам прямого кода счетчика 6. Сигнал с выхода дешифратора через эле мент ИЛИ 14 поступает на счегтный вход триггера 8 и устанавливает его в исходное состояние, при этом состояние триггеров 7 и-В соответствует выходу fv(t)

за пределы допуска, т.е. fx(t) (5) К концу измерительного интервала в счетчике 6 формируется код, равный абсолютному.значению рассогласования контролируемой f опорной for частот, причем для соотношений (2) и (3) информация о рассогласовании счятьшается в дополнительном коде, а для соотношений (4) и (5) - в прямом. Знак рассогласования по сигналу из блока 1 управления в момент окончания измерительного интервала переписывается из триггеров 7 и 8 в триггеры 9. и 10 соответственно. Цикл работы устройства заканчивает 55 ние при

ся тем, что содержимое счетчика 5 переписывается в дополнительном коде в счетчик 6, триггеры 7 и 8, а также 8

рованный в счетчике 5, переписывается в дополнительном коде в счетчик 6, а в течение следующего измерительного интервала в счетчике 6 формируется код, значение которого равно приращению частоты

(6)

N ,«c«tAoa1 x(

muu, -и.ц .Т1 - . .

С учетом того, что i г tt; )dt, перепишем выражение (6)ув виде « 4«,«-.px(ti)(t,4,)dt Знак отклонения частоты определяется с помощью дешифраторов 12 и 13, причем при выполнении условия

() fy {ti ) - i f срабатывает пшфратор 12,.подключенный к выходам обратного кода счетчика 6. Если fx(() 7 х ftj )-й f - срабатывает дешифратор 13, подключенный к выходам прямого кода счетчика 6.

Таким образом, к концу измерительного интервала в счетчике 6 формируется код, равный абсолютному значению приращения частоты исследуемого сигнала. При этом знак приращения фиксируется в триггерах 9 и 10.

Задача допускового контроля частоты, являющейся некоторой функцией време1ш, имеет большое практическое значтехнологических процессов. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять автоматическое измерение (до5счетчик 5 устанавливаются в нулевое состояние. Устройство подготовлено к новому циклу контроля. Режим допускового контроля заранее неизвестных значений частоты, т.е. контроль частоты исследуемого сигнала по предыдущему отсчёту, описываемый выражением fx(t4)li±Af реализуется в устройстве следуюпщм образом. Элемент И 3 закрывается, а элемент И 4 открывается соответствуищими сигналами с блока управления. Исходно счетчик 5 и 7, а также триггеры 7-10 установлены в нулевое состояние. На время, равное измерительному сигналу интервала, по сигналу из блока I управления, открывается элемент И 2. Контролируемая последовательность импульсов с частотой f)t(t), которая является некоторой функцией времени, поступает на входы счетчиков 5 и 6. В момент окончания измерительного интервала код, сформиконтроле многих параметров пусковый контроль) заранее неизвестных значений частоты. Кроме того, получение информации об отклонении частоты в виде кода дает возможность включать данное устройство в контуры управления что также выгодно отличает его от сущест Эухнцих устройств допускового контроля. Формула изобретения Устройство допускового контроля частоты,,содержащее два счетчика, четыре триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, два дешифратора, входы первого из которых подключены к соответствующим выходам первого счетчика, а первый вход второго дешифратора подключен к выходу первого триггера, отличающееся тем, что, с целью распирения функциональных воз можностей устройства, в него дополнительно введены элемент ИЛИ и блок управления,, первый, второй, третий выходы которого подключены соответствен но к первым входам первого, второГо и третьего элементов И, четвертый выход блока управления подключен к установочному входу второго счетчика, пятый вход соединен с синхров одом первого счетчика, шестой вход подклю845 чен к первым установочным входам первого и второго триггеров, седьмой вход - к синхронизирукицим входам третьего и четвертого триггеров, информационшле входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго триггеров, причем второй ус-, тановочный вход первого триггера подключен к выходу старшего разряда пер вого счетчика, счетный вход второго триггера подключен к выходу основного элемента ИЛИ, входы которого подключе ны к выходам первого и второго дешиф раторов, а входы второго дешифратора подключены к соответствукицим выходам обратного кода первого счетчика, счетный вход которого объединен со вто- рым входом третьего элемента И и подключен к выходу первого элемента И, а выходы второго и третьего элементов И подключены к первому н второму входам дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами первого счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 549752, кл. QOlTl 23/00, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 519643, кл. еЮШ 23/10, 1976.