Преобразователь "время-код Советский патент 1982 года по МПК G04F10/04 

(k) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЯ-КОД

I , Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических измерительных системах. ,. Известен измеритель временных интервалов, содержащий соединенные последовательно генератор, -триггер), счетчик и схему И l J. Недостатком Известного устройства является отсутствие контроля рабо ты счетчика измерителя. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является-, преобразователь временного интервала в код, содержащий генератор, соединенный со счетчиком через схему И, второй вход которой соединен с вы ходом триггера, одновибратор, вход которого соединен с выходом триггера и схему И, первый вход которой ;СОв- динен с выходом одновибратора, а второй - со входом счетчика С. Недостаток этого преобразователя заключается в низкой надежности и до стоверности преобразования из-за отсутствия контроля за работой счетчика. Целью изобретения является повышение достоверности преобразования. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу первого триггера, второй элемент И и счетчик, введены три триггера, три элемента И, три элемента ИЛИ и три элемента задержки, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И| второй вход которого подключен к первому выходу второго триггера, выходы первого и второго . элементов И через первый элемент ИЛИ подключены к счетному входу счетчика , выход последнего разряда кот;орого подключен к первым входам второго элемента ИЛИ и третьего и чет3вертого триггеров, входом устройства является первый вход третьего элемента И, выход которого подключе к входу первого триггера непосредст венно и через первый элемент задерж ки - к первым входам четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым входами первого триггера, выход пятого элемента И подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И через последовательно соеди ненные второй и третий элементы задержки подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого подключен к выходу второго эле мента ИЛИ и первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а выход - с входом установки нуля счетчика, второй выход второго триггера соединен с вторым входом третьего триггера, вы ход которого подключен к второму вх ду четвертого триггера, первый выхо которого является контрольным выходом устройства, а-второй выход подключен к второму входу третьего эле мента И. На фиг. 1 представлена 6л |к-схем устройства; на-фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, элементы И 2-6, счетчик .7, элементы ИЛИ 8-10, триггеры 11l4, элементы 15-17 задержки. Устройство работает следующим об разом. Перед началом работы производится установка в С счетчика 7 и всех триггеров преобразователя. Поэтому в начале работы на втором вхо де элемента И 6 присутствует логиче кая 1 с выхода триггера 13При поступлении на вход устройст ва стартового сигнала (диаграмма 18, фиг. 2), проходящего через элемент 6, триггер 11 переключается в состояние 1 (диаграмма . 2), возбуждая входы элементов 2 и 5 И. При этом импульсы с генератора 1, п ступающие на 1-й вход элемента И 2, проходят на его выход и через элемент ИЛИ 8 попадают на счетный вхо сметчика 7. Одновременно стартовый сигнал, пройдя через элемент 15 задержки и элемент И 5, поступает ч рез элемент ИЛИ Я, на обнуление 4 триггера 12, и пройдя через элемент ИЛИ 10 - на обнуление счетчика 7 При поступлении на входы триггера 11и элемента 15 задержки стопового сигнала, триггер 11 переключается в состояние О (диаграмма 19, фиг.2 прекращая поступление импульсов с генератора Т на счетчик 7 (диагр мма 20; фиг. 2), и,возбуждая вход эяемента И 4, при этом стоповый сигнал с выхода элемента 15 задержки, пройдя через элемент И 4 и элемент 16 задержки, поступает через элемент ИЛИ 10 на вход обнуления счетчика 7В инт.ервал времени между стартовым и стоповым сигналами в счетчике 7 накапливается информация о величине измеряемого переменного интервалу, которая в виде параллельного двоичного кода снимается с параллельного кодового выхода счетчика 7- Съем кода осуществляется в интервал времени между стоповым сигналом и сигналом, поступающим на обнуление счетчика 7 с выхода элемента 16 задержки. Задержанный стоповый сигнал, пройт. дя через элемент 17 задержки, поступает на вход триггера 12, переключая его в состояние 1 (диаграмма 21, фиг. 2). При этом выход триггера 12 возбуждает второй вход элемента И 3. обеспечивая прохождение импульсов с генератора 1 через элемент ИЛИ 8 на счетчик 7. При Тпо,7 игмергпа«(Тпапс| время между двумя смежными стоповым и стартовым сигналами; Tj i uiepшах - максимальный измеряемый временной интервал) на выходе счетчика 7 появляется сигнал переполнения (диаграмма 22, фиг. 2), котор |й, пройдя через.элемент ИЛИ 9. переводит триггер 12 в нулевое сос тояние (диаграмма 21, фиг. 2). Сигнал, образуемый при переключеНИИ триггера 12 из состояния 1 в состояние О, поступает на счетный вход триггера . Однако запись его в триггер блокируется сигналом переполнения со счетчика 7 поступающим на вход установки О триггера 1. В то же время закрывается элемент И 3 и прекращается поступление квантованных импульсов на счетчик 7При появлении неисправности в счетчике 7 сигнал переполнения с его выхода отсутствует (диаграмма 22, фиг. 2), в результате чего триггер 12находится в состоянии 1 до по5 . отупления следующего стартового сигнала, который, пройдя через элементы И 5 и ИЛИ 9, поступает на вход

обнуления триггера 12, а пройдя дополнительно элемент ИЛИ-10, стартовый сигнал поступает .на вход обнуления счетчика 7. Сигнал, поступающий на счетный вход триггера I с выхода триггера 12 при его переключении из состояния 1 в состояние О, переводит триггер 14 в состояние 1 (диаграмма 23, Фиг, 2),

При следующем измерении временного интервала временная диаграмма работы преобразователя аналогична временной диаграмме работы преобразователя при первом измерении.. Если неисправность в счетчике 7 носила временный характер (типа сбоя), то сигнал переполнения с его выхо

да, возникающий при последующем измерении, переключит триггер k в состояние О и заблокирует переключение триггера 1J из состояния О в состояние 1 (диаграммы 2k, 23, фиг. 2).

Дальнейшие измерения производят.ся аналогичным образом.

При неисправности счетчика 7, но сящей стабильный характер, сигнал преполнения с его выхода отсутствует подряд при двух смежных измерениях. При этом Ч, записанная в триггере И при пропадании первого сигнала переполнения с выхода счетчика 7, пере.пишется в триггер 13 при пропадании второго смежного сигнала переполнения (диаграммы 23, 24, фиг, 2) При этом триггер 13 формирует сигнал контроля, снимаемый с его выхода, и запирает э.лемент И 6, прекращая поступление временных интер валов на преобразователь.

Если преобразователь работает в условиях возмущающих воздействий вызывающих сбой в работе преобразователя, длительность которых превышает длительность одного измерения временного интервала, целесообразно дополнительно ввести в схему преобразователя триггеры, включенные последовательно между триггерами И и 13- При этом Количество дополнительных триггеров может быть расчитано по формуле:.

. NTPHP n logj,.( Y HaiMi

36

где ,(и время воздействия возмущения (помехи); Ту-дд - период измерения вре- ,

менных интервалов. Предлагаемый преобразователь время-код имеет лучшие технические характеристики по сравнению с известными, что позволяет его использовать с большой эффективностью в автоматизированных и в особенности в автома- тических измерительных системах, а также автоматических системах управления. Это обуславливается введением в преобразователь дополнительно элементов, обеспечивающих возможность не только выявлять отказы в работе элементов преобразователя, но и отличать стабильные отказы от отказов, носящих временный характер.

Формула изобретения

Преобразователь время-код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом пер-вого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу первог триггера, второй элемент И и счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности преобразования, в него введены три триггера, три элемента И, три элемента ИЛИ и три элемента задержки, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу второго триггера, выходы первого и второго элементов И через первый элемент ИЛИ подключены к.счетному входу счетчика выход последнего разряда которого подключен к первым входам второго элемента ИЛИ и третьего и четвертого триггеров, входом устройства является первый вход третьего элемента И, выход которого подключен к входу первого триггера непосредственно и через первый элемент задержки - к первым входам четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым выходами первого триггера, , выход пятого элемента И подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И через последовательно соединенные второй и третий элементы задержки подключён к первому входу второго триггера, второй вход которого подключей к выходу второго элемента ИЛИ и первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а выход - с входом установки нуля .счетчика, второй выход второго триггера соединен с вторым входом третьего триггера выход которого подключен к второму входу четвертого

(pt/s.f 9 73 триггера, первый выход которого является контрольным выходом устройства, а второй выход подключен к второму входу третьего элемента И. Источники информации, ,принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Vf 691803, кл. G 04 F Ю/ОА, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР , кл. G Ok F 0/Qk, 1970.

FI

Л

If

20

и гз

23

О

14

I .I

t

Pffl

ll И

I t in

и

II

i

--

. 2