Устройство для допускового контроля частоты Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике, мозкет использоваться в информационно-измерительных системах для промышленных объектов.

Известно устройство для допускового контроля частоты, содержащее счетчик импульсов контролируемой частоты, счетчик импульсов опорной частоты, генератор одиночных импульсов, блок сравнения, два блока памяти и элемент совпадения 1.

Однако данное устройство не обладает достаточным быстродействием и, кроме того, сложно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для допускового контроля частоты, включающее два счетчика, формирователь импульсов эталонной частоты, два триггера, элемент И и три указателя 2.

Однако известное устройство также сложно, кроме того, в области частот близких к эталонным, имеет невысокую точность и быстродействие.

Цель .изобретения - повышение точности и быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для допускового контроля частоты, содержащем формирователь импульсов эталонной частоты, два счетчика, два триггера, элемент И и три указателя, выход формирователя импульсов эталонной

5 частоты соединен со счетными входами счетчиков, выходы которых подключены к собственным входам блокировки, при этом выход первого счетчика подключен также ко входу

10 сброса второго счетчика и D-входу первого триггера, а выход второго счетчика соединен с D-входом второго триггера, С-вход которого подключен к входной шине, входу сброса первого счётчика и С-входу первого триггера, прямой выход которого подключен к первому указателю, а инверсный выход соединен с одним из входов элемента И, выход которого под20ключен ко второму указателю, а другой вход соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого подключен к третьему указателю.

21На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов эталонной частоты.

счетчики 2 и 3, триггеры 4 и 5, элемент б И, указатели 7, 8 и 9 и входную шину 10.

Устройство работает следующим образом.

В формирователе 1 импульсов эталонной частоты вырабатываются прямоугольные импульсы с периодом Т .(фиг. 2а) , причем выбор TO определяет точность измерения периода контролируемой частоты f х / которые поступают ла счетные входы счетчика 2 с коэффициентом деления К 1 и счетчика 3 с коэффициентом деления К 2, причем К 1 и К 2 определяются

Т ТД.

К 2 как К 1

К 1,

TO

и Т,2 &ижнее и верхнее предельгде Т

но допустимые значения периода Т

конролируемой частоты.

Сигнал контролируемой частоты fx nocTynaet,на вход сброса счетчика 2 и счетные входг 0 триггеров 4 и 5.

Возможны три случая работы уст ройсгва.

с l

V - -TS

-x lYI KTrfo КТТо

в этом случае (фиг. 26) фронтом 1-0 первого импульса контролируемой частоты f счетчик 2 сбросится, логическая единица на выходе счетчика 2 разрешит поступление на его вход блокировки счетных импульсов и, поступая на вход сброса счетчика 3, запрещает его работу, устанавливая на его выходе состояние логической единицы. Это состояние будет продолжаться до тех пор, пока через . время Т (фиг. 2в) счетчик 2 не установится в состояние насыщения. Логический ноль на выходе счетчика 2, поступая на его вход блокировки, запрещает поступление на него счетных импульсов и, поступая на вход сброса счетчика 3, разрешает его работу. Так как на выходе счетчика 3, а значит и на его входе блокировки, было состояние логической единицы, то через время (К 1 + + К 2)-Тд относительно фронта 1-0 первого импульса контролируемой частоты fX, счетчик 3 также установится в состояние насыщения (фиг. 2г), логический ноль на выходе счетчика 3 поступая на его вход блокировки, запрещает поступлен.ие на него счетных импульсов. Таким образом, к моменту прихода второго импульса контролируемой частоты fx на выходах счетчиков 2 и 3, а значит и на управляющих входах D-триггеров 4, 5 присутствует логический ноль. Фронтом 0-1 второго импульса контролируемой частоты f)( на прямых выходах D-триггеров установится состояние логического нуля и сработает указатель 7 Ниже, поскольку на него подан сигнал с инвертирующего выхода D-триггера 4. Фронтом 1-0 .

второго импульса контролируемой частоты fxсчетчик 2 сбросится,логическая единица на его выходе разрещит по входу блокировки поступления, на него счетных импульсов и сбросит счетчик 3, запрещая его работу. Даее цикл повторяется.

,т.а,,,±.

в этом случае фронтом 1-0 первого импульса контролируемой частоты fy счетчик 2 сбросится, логическая единица на выходе счетчика 2 разрешит по его входу блокировки поступление счетных импульсов и,поступая на вход сброса счетчика 3,запрещает его работу , устанавливая на его выходе сигнал логической единицы,но в состоянии насьпдения счетчик 2 не установится, так ак Tj К и второй импульс контролируемой частоты сбросит аньше. Таким образом, к моменту прихода второго импульса контролируемой частоты fд на выходах счетиков, а значит и на управляющих входах D-триггеров присутствует логическая единица. Фронтом 0-1 втоого импульса контролируемой частоты fx, на прямых выходах D-триггеров установится собтояние логической единицы и сработает указатель 9

Выше

так как на него подан сигнал с прямого выхода D-триггера 5.

Фронтом 1-0 второго импульса контролируемой частоты f;5 счетчик 2 сбросится, логическая единица на его.выходе разрешит по входу блокировки поступление на него счетных импульсов и сбросит счетчик 3, запрещая его работу. Далее цикл повторяется.

Н

T,,-r.e-vrrr -- v

X .1 х (М+КУТ;,

В этом случае фронтом 1-0 первого импульса контролируемой частоты счетчик 2 сбросится, логическая единица на выходе счетчика 2 разрешит по его входу блокировки поступление на него счетных импульсов и, поступая на вход сброса счетчика 3, запрещает его работу, устанавливая на его выходе состояние логической единицы. Это состояние будет продолжаться до тех пор, пока через время Ь ТQ счетчик 2 не установится в состояние насыщения, логи;ческий ноль на выходе счетчика 2, поступая на его вход блокировки, запрещает поступление счетных импульсов на него и, поступая на вход сброса счетчика 3, разрешает его работу, так как на выходе счетчика 5 а значит и на его входе блокировки было состояние логической единицы. Но в состояние насыщения счетчик 5 не установится, так как Тр( (К1-ьК2 Тр

Таким, образом, к моменту прихода второго 1-шпульса контролируемой частоты fy на выходе счетчика 2, а значит, и на управляющем входе D-тригге ра 5 логический ноль, на выходе счетчика 3, а значит и на управляющем входе D-триггера 4 логическая единица. Фронтом 0-1 второго импульса контролируемой частоты на прямом выходе D-триггера 4 установится сигнал логической единицы, на прямом выходе D-триггера 5 сигнал логическо го нуля и срабатывает указатель 8 Норма , поскольку на входы элеме та 6 поданы сигналы с прямого выхода D-триггера 4 и инвертирукадего выхода D-триггера 5. Фронтом 1-0 второго импульса конт ролируемой частоты f X счетчик 2 сбросится, логическая единица на его выходе разрешит по входу блокировки поступление на него счетных импульсо и сбросит счетчик 3, запрещая его работу. Далее цикл повторяется. Как видно из описания работы, .быстродействие устройства равно периоду контролируемой частоты f , а точность определяется выбором периода опорной частоты с формирователя импульсов эталонной частоты. Формула изобретения Устройство для допускового контроля частоты, содержащее формирователь импульсов эталонной частоты, два счетчика,-два триггера элемент И и три указателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, выход формирователя импульсов эталонной частоты соединен со счетными входами счетчиков, выходы которых подключены к собственнь1м входам блокировки, при этом вьаход первого счетчика подключен также ко .входу сброса второго счетчика и D-входу первого триггера, а выход второго счетчика соединены с D-входом в торого триггера , С-вход которого подключен к входной шине, входу сброса первого счетчика и С-входу первого триггера, прямой выход которого подключен к первому указателю, а инверсный выход соединен с одним из входов элемента И, выход KOTQporo подключен ко второму указателю, а другой вход соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого. подключен к третьему указателю. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 549752, кл. G 01 R 23/00, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 627417, кл. G 01 R 23/00, 1973 (прототип).

Kl KZ ....

m u IJ iMiniiiiiiiiiiiiNiiiiii

K} K2