Устройство для измерения разности частот Советский патент 1983 года по МПК G06G7/14 

Изобретение относится к электроиэ Аверительной технике и может быть использовано в системах управления электроприводов, в частности в регу ляторах скоростей. Известно устройство Для получения разностной частоты следования им пульсо, содержащее синхронизатор, схемы антисовпадений, расширитель импульсов и блок задержки 1}. Устройство не обеспечивает получение аналогового (сигнала, пропорционального разностной частоте. Известно устройство для определе ния разности частот- двух последовательностей импульсов, содержащее три гер, логические схемы И и }. Устройство не дает на своем выхо де аналогового сигнала, пропорциона.пьного разности частот с учетом знака что ограничивает область применения устройства.. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство, сЬдержащее первый и второй триггеры и эх емент И, введены последовательно соединенные интегрирукиций усилитель с ключом сброса, узел коррекции, последовательно соединенные формирователь импульсов и элемент задержки, два ключа перемены знака, последовательно соединенные ключ передачи информации и фиксатор, элемент НЕ, резисторы, причем вход интегрирующего усили-теля через резистор и цепочку резисторинвертор подключены к первым контактам ключей перегуюны знака соответственно, а через ограничивающие резисторы к выходу первого триггера, вторые контакты ключей перемены знака соединены с общей шиной, а выходы управления .соединены с выходами второго триггера, второй выход второго триггера соединен со входом формиро- . вателя импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла коррекции, выход элемента И соединен с входом управления ключом передачи информации, -вход которого соединен с выходом, интегратора, управляющий вход ключа сброса которого соединен с входом элемента задержки. Причем узел коррекции состоят из последовательно соединенных выпрямителя, нуль-органа и элемента НБ. На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг,2 - вре менные диаграммы работы устройства. Устройство содержит триггеры 1 и инвертор 3, резисторы 4-8, ключи перемены знака 9 и 10, ключ сброса11 ключ передачи информации 12, формирователь 13 импульсов, интегрирующий усилитель 14 с конденсатором 15 узел коррекции 16, включающий выпрямитель 17, нуль-орган 18, элемент 19 НЕ, а также элемент 20 И, элемент задержки 21, фиксатор 22. Устройство работает следующим образом. На один из входов триггера 1 и на триггер 2 со счетным входом подается входная частота (фиг.2а), на другой вход триггера 1 подается другая входная частота (фиг.2б) . На выходе триггера1 появляется равнополярный сигнал (фиг.2в). На выходах триггера 2 со счетным входом появляются сигналы (фиг. 2г, 2лО . Четные импульсы из первой частотной последовательности по выходу триггера 2 подают сигнал на замыкание ключа 9 и сигнал с триггера 1 поступает через инвертор 3 на прямой вход усилителя 14. Нечетные импульсы из второй частотной последовательности с выхода триггера 2 подают сигнал на замыкание. ключа 10 и сигнал с выхода три гера 1 подается также на прямой вход усилителя 14. Одновременно с этим каждый нечетный импульс на выходе триггера 2 своим передним фронтом фо мирует на выходе, формирователя 13 короткий импульс. Резисторы 4 и 5 в устройстве ограничивают ток с вы.хода триггера 1 при закороченных клю чах 10. В результате поочередного их Зс1мы кания на входе усилителя 14 появляется сигнал (фиг.2е), т.е. сигнал, поступающий на прямой вход интегратора интегрируется в одном случае со знаком, соответствующим входному сигналу, а в другом случае (через инвертор 3) - с противоположным знаком... Интервал времени, за который прои водится каждый замер результата (-результирующего интервала), равен пери оду между двумя ближайшими импульсами с выхода формирователя 13. Сигнал с интегратора (фиг.2ж) подается на выпрямитель 17 (в узел кор рекции 16 - ликвидации всплеска производной) и к первому полюсу ключа 1 Знак результирующего интеграла (см.фиг.2з) зависит от соотношения входных частот. Сигнал с выхода выпрямителя подается на вход нуль-органа 18, порог срабатывания которого определяется напряжением смещения Е on В нормальном режиме работ в момент прихода импульсов с формиро вателя 13 напряжение с выхода выпрямителя 0 .нуль-орган не срабатывает , на его выходе будет О сигнал, который элементом НЕ 19 преобразуется в 1, Т.е. на оба входа элемента И 20 в этот момент поданы 1 и 1 Ьигнал с его выхода дает команду на замыкание ключа 12 и фиксацию уровня сигнала на интеграторе в этот момент с помощью фиксатора 22. Однако в зоне фазового сдвига Ч равного нулю или кратного 2 7Г , возможен кратковременный всплеск производной (см.фиг.2ж,з). В этом случае с момента прихода импульсов формирователи ЕОЛ , нуль-орган срабатывает, на выходе появляется 1, тогда на выходе логического элемента НЕ 19 будет О сигнал, который поступает на вход логического элемента И 20. На другой вход этого же элемента 20 поступает сигнал с формирователя.13. Только наличие двух 1 сигналов На входах логического элемента 20 дает на его выходе 1, сигнал,- который подает команду на кратковременное замыкание ключа 12 передачи информации. Замеряный интегратором 1 сигнал, передается на фиксатор 22. Сигнал с выхода формирователя 13 через линию задержки 21 (на время Т ) подает команду на ключ сброса 11,.который кратковременно замыкается и интегрирующий конденсатор 15 разряжается до нуля. Запаздывание на время Т необходимо для того, чтобы при замыканий ключа передачи информации фиксатор 22 точно зафиксировал и запомнил переданный с интегратора сигнал фиг.2з . Процесс преобразования входного сигнала изображен на фиг.2е, выходной сигнал интегратора - на фиг.2ж, а всего устройства - на фиг.2и. Введение новых узлов и элементов интегратора с ключом сброса, ключей перемены знака, узла коррекции, фиксатора, линии задержки - отличают предлагаемое устройство от прототипа, обеспечивая на своем выходе получение аналогового сигнала, пропорционального разностной частоте с учетом знака разности при коэффициенте пульсаций близком к нулю ( для Д COH5-fc), и может быть включено в замкнутую частотно-фазовую САР без дополнительных, промежуточных узлов (которые необходимы при использовании прототипа). Формула изобретения 1. Устройство для измерения раанссти частот, содержащее первый и второй триггеры и элемент И, отличающееся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные интегрирующий усилитель с ключом сброса, узел коррекции, )1оспедовательно соединенные формирователь-импульсов и элемент задержки, два ключа передачи знака, последовательно соединенные ключ передачи информации и фиксатор, элемент НЕ, резисторы, причем вход интегрирующего усилителя через резистор и цепочку разистор-инвер,тор подключен к первым контактам ключей перемены знака соответственно, а через ограничивающие реэистоЕял - к выходу первого триггера, вторые контакты ключей перемены знака соединены с общей шиной, а входы управлений соединены с выходами второго триггера, второй выход второго триггера соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла коррекции, выход элемента И соединен с входом управления ключом передачи информации, вход которого соединен с выходом интегратора, управляющий вход ключа сброса которого соединен с выходом элемента задержки.

2. Устройство по п.1, отличающее с я тем, что узел коррекции состоит из последовательно соединенных выпрямителя нуль-органа и элемента НЕ. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 213977, кл. G 06 G 7/14, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР № 377799, кл. G Об G 7/14, 1971.

А

//

гг

h

JVi

4.Т

fff

фуг f