Процентный время-импульсный преобразователь

Процентный время-импульсный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И И >968896

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

1 t

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 25.07.79(21) 2805817/18-21 (51)Я. Кд.

Н 03 К 13/20 с присоединением заявки J4— (23) П рморитет

3Ьвударстееиай комитет

СССР до делам изобретений к открытий

Опубликовано 23.10.82. Бюллетень J% 39

Дата опубликования описания 01.11.82 (53 у УД К 62 1. 317. .6 {088.8) 1 ВСЕСОЮЗНАЯ (72) Авторы изобретения

В. И. Тимофеев и A. И. Тимухин

Центральное конструкторское бюро гидромете приборостроения (71) Заявитель (54) ПРОЦЕНТНЫЙ ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .

Изобретение относится к вычислитель-. ной и цифровой измерительной технике и может быть использовано в измернтельноинформационных системах для обработки время-импульсной информации, например для нахождения процентного отклонения параметра, заданного в виде временного интервала, от. номинального значения этого параметра.

Известен цйфровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий измери-то тель временных интервалов со счетчиком на выходе, собирательный элемент, счетчик результата, блок сравнения кодов, элемент задержки, запоминающий регистр, установочный вход которого подключен через клапаны к выходу счетчика, а выходы соединены с первыми. входами блока сравнения кодов, вторые входы которого подключены к информационным выходам

20 счетчика, при этом выход блока сравнения соединен со входом счетчика результата . и через собирательный элемент — к установочным входам счетчика, причем вто-, 2 рые входы клапанов непосредственно, а собирательный элемент через элемент задержки подключены к управляющему выходу измерителя временных интерва— лов (1).

Недостатком устройства является невысокая точность измерения, так как при малых длительностях измеряемых интервалов или одного из них повышение точности связано с увеличением образцовой частоты, а это ограничено быстродействием элементов, и вследствие того, что при измерении не учитывается дробная часть от деления. Кроме того, устI ройство не позволяет находить процентное отклонение измеряемого параметра от номинального значения этого парамет»

P8„

Известен также цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий измеритель временных интервалов, выход которого подключен ко входам первого и второго счетчиков импульсов, выходы которых соединены. со входами пер3 . 9688 вого блока сравнения кодов, выход которого подключен к установочным входам второго счетчика импульсов, при этом входы второго блока сравнения кодов соответственно подключены к выходам стар- 5 ших декад первого счетчика импульсов, -к выходам третьего счетчика импульсов и через элемент фиксации нуля - к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения кодов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему входу распределителя импульсов и к установочному входу второго счетчика импульсов, а выход 5 эЛемента ИЛИ соединен с установочным входом третьего счетчика импульсов, второй вход котороГо подключен к выходу измерителя входных интервалов, при этом выход распределителя импульсов соединен со входом счетчика результирующих импульсов (2 .

Недостатками данного устройства являются невысокая точность измерения и сложность.

I

Наиболее близким по достигаемому результату и технической сущности к изобретению является процентный времяимпульсный преобразователь, содепжаший блок управления, первый выход которого через блок занесения номинального эначения соединен с входом первого счетчика, . второй выход — с первым входом первого ключа, третий выход - с первым входом дешифратора несоответствия, четвертый выход - с первым входом второго ключа, а вход — с первым выходом дешифратора несоответствия, второй выход которого соединен с первым входом третьего ключа,,40 третий выход — с первым входом четвертого ключа, а первый и второй входы соответственно с выходами первого умно? жителя и четвертого ключа, второй вход которого соединен со вторым входом третьего ключа и выходом второго умно45 J жителя, при этом выход третьего ключа подключен ко входу второго счетчика, а входы первого и второго умножителейсоответственно к выходам первого и третьего счетчиков и выходам третьего и четвертого счетчиков, при этом входы третьего и четвертого счетчиков соединены соответственно с выходами второго и первого ключей, вторые входы которых соединены с генератором счетных импульсов, а третий вход первого ключа подключен к шине измеряемого интервала )3), 96 ф

Недостатками известного преобразователя являются невысокое быстродействие вследствие того, что собственно вычисления производятся по истечении измеряемого интервала времени, и сложность, Белью изобретения является повышение быстродействия и упрощение устройства .

Указанная цель достигается тем, что в процентиый время-импульсный преобразователь, содержащий генератор счетных импульсов, соединенный с первым входом элемента И, другой вход которого соединен с шиной и зме ряе мог о времен ного ин— тервала, блок занесения номинального значения, выход которого соединен со входом первого счетчика, второй счет- . чик, двоичный умножитель, входы которого соединены с соответствующими информационными выходами первого и второго счетчиков, делитель частоты, счетчик результата, введен блок вычитания импульсов, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента И, вычитаюший вход — c выходом двоичного умножителя, а выход — с входами второго счетчика и делителя частоты, причем счетчик результата содержит реверсивный счет= чик, счетный вход которого соединен с выходом делителя частоты, а управляющий вход через триггер соединен с выходом переполнения второго счетчика.

На чертеже приведена функциональная схема преобуазователя.

Процентный время импульсный преобразователь содержит генератор 1 счетных импульсов, элемент И 2, блок 3 занесения номинального значения, блок 4 вычитания импульсов, двоичный умножитель

6, счетчик 7, делитель частоты 8, счетчик результата 9, который включает триггер 10 и реверсивный счетчик 11.

На шину, 12 измеряемого временного интервала подается измеряемый временной интервал Тх, входы элемента И 2 соединены с выходом генератора 1 счетных импульсов и шиной 12 измеряемого временного интервала, Выход элемента И 2 соединен с суммирующим входом блока

4 вычитания импульсов, вычитаюший вход которого соединен с выходом двоичного умножителя 6, а выход соединен со входами счетчика 7 и делителя частоты 8.

Вход счетчика 5 соединен с выходом блока занесения номинального значения

Э, а информационные выходы - с первы ми входами двоичного умножителя 6, другие входы которого соединены с ин5 9688 формационными выходами счетчика 7.

Выход переполнения счетчика 7 соеди.нен со входом счетчика 9 результата (со входом триггера 10). Выход делителя,частоты 8 соединен .со вторым входом счетчика 9 результата (со счетным входом реверсивного счетчика 11). Управляющий вход реверсивного счетчика 11 соединен с выходом триггера 10.

Предлагаемое устройство работает 10 следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 5 и 7, делитель частоты 8 и триггер 10 обнулены, а в реверсивном счетчике 11 записан код, соответствующий 100%-ному .15 отклонению измеряемого временного интервала от номинального значения (цепи начальной установки на чертеже не показаны). Перед началом измерения из блока

3 занесения номинального значения в 20 счетчик 5 заносится число kg, соответствующее номинальному значению измеряемого параметра:

Б (сч

Тн Fo ii где МСч — емкость счетчиков 5 и 7;

Тн — номинальный временной интервал, частота генератора 1 счетных

30 импульсов.

Процесс измерения начинается с момента поступления на шину 12 измеряемого временного интервала Т>, который поступает на второй вход элемента И 2, на 55 первый вход которого поступают импульсы частоты F генератора 1 счетных импульсов. Импульсы с выхода элемента И . .2 поступают на суммируюший вход блока 4 вычитания импульсов, на вычитаюший вход40 которого поступают импульсы с выхода двоичного умножителя 6. Частота импульсов F на выходе блока 4 вычитания импуль-, сов равна:

100

М „Т„- TH HТ„- Т„

N вь х - r.8 т„ oo т„

Технико-экономический эффект данного устройства по сравнению с известным заключается в повышении быстродействия операции вычислении процентного отклонения измеряемого временного интервала от номинального, так как операция преобразования заканчивается к концу измеряемого временного интервала, т. е. весь . процесс преобразования осуществляется во время поступления. измеряемого временного интервала. Кроме того, предлагаемое устройство проще известного.

Формула изобретения

Процентный время-импульсный преобразователь, содеркаший генератор счетГ4 FO F6

Частота импульсов на выходе двоичного умножителя 6

Hg

"F

4 Я

Из двух последних выражений имеем:

"сч „"сч, "cu

При этом частота импульсов F8 на выл- 55 де делителя частоты 8 равна о сч

0 hl

8 К8 К8 Нй

96 б

В исходном состоянии реверсивный счетчик 11 находится в режиме вычитания и, если Т„= О, его состояние не.изменится,.т. е.: вы» = ч оо-О =, о6 где И по - код, соответствующий 100%ному отклонению измеряемого значения временного интервала от номинального, что соответствует отклонению в 100% от номинального значения. Если Т» Tz<» то на счетный вход счетчика 11 поступит количество импульсов Мх . сч

Так как М

00 Ке

N то - 0

"вью="

Если же О < ТХ- < Тн, ТО

Т

ВЫХ ОО = 00 \, „)=

Состояние триггера 10 при этом не меняется, причем нулевое состояние триг- гера 10 соответствует Т»< Тн . Если

Тх 2 Тн, то в счетчик 7 поступит количество импульсов, большее Мсч. При этом он переполняется в процессе счета и устанавливает триггер 10 в единичное состояние, что соответствует Т» ) Тн, Реверсивный счетчик 11 переключается в режим суммирования. Следовательно, если

Тх 7 Т> в реверсивный счетчик 11 на суммирующий вход после переполнения второго счетчика 7 будут поступать импульсы, соответствующие превышению Тх над

Тн . При этом в реверсивном счетчике

11 будет записано количество импульсоВ 8 Sbix

9688 ных импульсов, соединенный с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной измеряемого временного интервала, блок занесения номинального значения, выход которого сое- 5 динен с входом первого счетчика, второй счетчик, двои щый умножитель, входы которого соединены .с соответствуюшими информационными выходами первого и второго счетчиков, делитель частоты, счетчик результата, о т л и ч аю ш.и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрошения преобра-. зователя, в него введен блок вычитания импульсов, суммируюший вход которого соединен с выходом элемента И, вычитаюший вход — с выходом двоичного умно-, жителя, а выход — с .входами второго

96 8 счетчика и делителя частоты, причем счетчик результата содержит ревбрсивный счетчик, счетный вход которого соединен с .выходом делителя частоты, а управляюший вход через триггер соединен с выходом переполнения второго счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 391728, кл, Н 03 К 13/20, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 573874, кл. Н 03 К 13/20, A 01 Й 23/02, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР № 429526, кл. Н 03 К 13/20, 1971 (прототип ) .

Составитель Г. Милославский

Редактор С, Лыжова Техред С,Мигунова, Корректор Н. Буряк

Заказ 8192/81 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4