Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов

Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

348994

Сава Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12.I.1970 (¹ 13931391 18-24) с присоединением заявтси №

Приоритет

Опубликовано 23.VIll.1972. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 19.IX.1972

М. Кл. G 06f 15/34

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР, А

8 Я) х

Авторы изобретения А. А. Богородицкий, В. Н. Лебедев, В. В. Метальников, В. М. Назаров, А. Г. Рыжевский, Е. Ф. Трифонов, Э. К. Шахов и В. М. Шляндин

Заявитель Пензенский политехнический институт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ЧАСТОТНЪ|Х И ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области дискретного преобразования аналоговых величин.

Известны устройства функционального преобразования аналоговых величин, основанные на использовании методов линейной аппроксимации требуемой функциональной зависимости, например устройство цифрового измерения частоты пе периоду, использующее принцип кусочно-линейной аппроксимации гиперболической функции.

Однако известное устройство требует большого количества участков а ппроксимации для обеспечения заданной точности, что приводит к резкому увеличению объема оборудования.

Предлагаемое устройство функционального преобразования аналоговых величин основано на использовании метода экспоненцпальной аппроксимации требуемой функциональной зависимости. При этом может быть осуществлено аппроксимирование как убывающей, так и возрастающей функциональной зависимости.

В качестве примера рассмотрим работу устройства при аппроксимировании гиперболических функций, что необходимо при измерении частоты по периоду.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из генератора образцовой частоты 1, клапана 2, ключа 3, пересчетной схемы 4, системы 5 импульсно-потенциальных ключей, управляющего счетчика б, основного счетчика 7 и блока 8 задания начальных точек аппроксимации, собранного по схеме дешифратора, настроенного на,ряд заранее заданных чисел, соответствующих начальным точкам аппроксимации исследуе10 мой функциональной зависимости.

Изменение аппроксимирующей функции может быть легко осуществлено изменением числа в блоке задания начальных точек аппроксимации.

15 В исходном состоянии в пересчетную схему 4 записано число

20 гДе Уо — емкость пеРесчетной схемы;

f0 — частота генератора 1;

T„„„.„— минимальный период, соответствующий максимальному значению измеряемой частоты.

В управляющий счетчик б записано число

Ун, которое выбирается, исходя из заданного диапазона и точности аппроксимации данной функциональной зависимости. Клапан 2 и

30 ключ 3 закрыты.

348994

+ Лн (2) Редактор Л. Утехина

Техред Л. Богданова

Корректор В. )Колудева

Типография, пр. Сапунова, 2

В основной счетчик 7 записано число У,, соответствующее максимальному значению измеряемой частоты.

Устройство работает следующим образом.

Клапан 2 открывается на время Т,, соответствующее периоду измеряемой частоты х.

С генератора 1 импульсы с частотой fo через клапан 2 поступают на вход пересчетной схемы 4. Через промежуток времени Т„„„„пересчетная схема выдает импульс переполнения, открывающий ключ 8. Чожно показать, что за время ҄— T„,„, соответствующее интервалу измерения, с выхода системы импульсно-,потенциальных ключей снимаются импульсы с частотой, измеряющейся по экслоненциальному закону

Чо

/() = "" f,I (>)

Им пульсы этой частоты поступают на вычитающие входы счетчиков б и 7 в течение всего интервала измерения т„— т„.„.

Число импульсов, зафиксированных основным счетчиком 7, к концу измерения будет раан о: т

Л вых — 1 1тах Jf () тих + о

При накоплении в счетчике 7 заранее заданного числа им пульсов, соответствующего одной из начальных точек аппроксимации, блок

8 задания начальных точек аппроксимации, переводит счетчик б в новое состояние V соответствующее началу аппроксимации нового участка исследуемой функциональной зависимости.

Динамический диапазон устройства функционального преобразования частотных и временных сигналов можно увеличить, заменив систему 5 импульсно.потенциальных ключей системой потенциальных ключей со оквозным переносом импульсов. При этом быстро действие схемы формирования частоты будет определяться временем срабатывания одного триггера.

Предлагаемое устройство поз|воляет совместить целый ряд операций по обработке информации, представленной частотой или длительностью электрических сигналов: вычитание начального значения (смещение шкалы), масштабирование (получение отсчета непосредственно в единицах измеряемых параметров) и линеаризацию. Для этого программирование (ввод исходных данных в блок задания начальных точек а ппроксимации) следует производить и з условия воспроизведения устройством необходимой функциональной зависимости с учетом всех перечисленных операций.

Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве лабораторного измерительного прибора и измерительного блока информационно-,измерительных систем с частотно-временным унифицированным сигналом.

Предмет изобретения

Устройство для функционального преобразования частотных и временных сигналов, содержащее генератор стабильной частоты, клапан, пересчетную схему, систему импульсно-потенциальных ключей, основной счетчик и блок задания начальных точек а ппроксимации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности аппроксимации, устройство содержит управляющий счетчик и ключ, один из входов которого соединен с выходом пересчетной схемы, а второй вход связан с выходом системы импульсно-;потенциальных ключей, выход ключа соединен с вычитаю4о щим входом у правляющего и основного счетчиков, причем выходы блока задания начальных точек аппроксимации соединены с соответствующими раздельными входами триггеро в управляющего счетчика, кодовые выходы

45 которого соединены со входами системы импульсно-потенциальных ключей.

Заказ 2894/13 Изд. № 1264

Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/6