Процентный время-импульсный преобразователь

Процентный время-импульсный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СЯИДЕТЕЛЬСТЯУ

Союз Советских

Социалистических

Ресйублик (n>980278 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 130381 (21) 3260736/18-21 с присоединением заявки М— (23) ПриоритетОпубликовано 071282. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07. 12. 82

}51 } М. Кп. з

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

1ЪЗ}УДК 681. 325. 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. A. Смагин, Н. П. Смирнова, E. ô. Трифон и М. П.Шадрин

Пензенский завод- ВТУЗ при Заводе ВЭМ (филиал Пензенского политехнического института) . (71) Заявитель

<54) ПРОЦЕНТНЫЙ ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах относительного преобразования временных интервалов в цифровой код.

Известен процентный время-импульсный преобразователь, в котором осуществляется преобразованиеRCL-параметров во временной интервал при анижении мощности, рассеиваемой в измерительной цепи, за счет использования возмущающего воздействия измерительной цепи в виде линейно-изменяющегося напряжения 1 1.

Недостаток этого устройства — необходимость проведения оператором дополнительных вычислительных опера-. ций для определения процентного отклонения измеряемого параметра от номинального значения, так как цифровой отсчет в нем пропорционален лишь отношению абсолютного значения измеряемого параметра к номинальному значению.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является процентный время-импульсный преобразователь, работа которого осуществляется в два цикла. В первом цикле в счетчики заносятся число МН, соответствующее номинальному значению параметра, и число НХ, пропорцио -. нальное измеряемому параметру, соответственно. Во втором цикле производится автоматическое преобразование этих чисел в непосредственный отсчет процентного отклонения измеряемого параметра от номинального значения, т.е.

Nx-Ни < Н

"н

В состав такого устройства входят схема определения отношений двух чисел, состоящая из двух интеграторов с последовательным переносом или двоичных умножителей частоты и делителей частоты, а также дешифрато несоответствия, в состав которого входят два триггера с раздельным аапуском, две схемы совпадения и схема сборки P).

Недостатками этого преобразователя являются низкое быстродействие и сложность его реализации.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности преобразователя за счет его упрощения.

Поставленная цель достигается тем, что в процентный время-импульс980278 ный преобразователь, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока управления, третий выход которого через блок занесения номинального значения подключен к установочным входам счетчика номинального значения, выходы которого соединены с первой группой входов Я блока элементов совпадения, вторая группа входов которого подключена к выходам первого счетчика импульсов, а выходы через элемент ИЛИ соединены с входом второго счетчика импульсов, выход пер15 вого ключа соединен с входом первого счетчика импульсов, выход второго ключа соединен с входом счетчика измеряемого параметра, введены блок сравнения прямого кода, блок сравне- 2О ния обратного кода и элемент И, причем выход блока занесения номинального значения подключен к установочным входам второго счетчика импульсов, первая и вторая группа выходов р5 которого подключены к первым группам входов соответственно блока сравнения прямого кода и блока сравнения .обратного кода, выходы которых соединены с третьим и четвертым. входами соответственно первого ключа,.пер- вая, вторая и третья группы выходов счетчика измеряемого параметра подключены соответственно к второй группе входов блбка сравнения прямого кода, к второй группе входов блока сравнения обратного кода и к входам элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго счетчи- ка импульсов. на чертеже представлена структур- 4О ная схема, преобразователя.

Устройство содержит генератор 1 счетных импульсов, блок 2 занесения номинального значения, блок 3 управления, ключи 4 и 5, счетчик, б но- . 45 минального значения, блок 7 элемеНтов совпадения, счетчик 8 импульсов,,элемент ИЛИ 9, счетчик 10 импульсов, блок 11 сравнения прямого кода, блок

12 сравнения обратного кода, элемент .50

И 13, счетчик.14 измеряемого параметра.

В исходном положении счетчики б, 8-, 10 и 14 находятся в нулевом состоянии, 55

I I"

Преобразователь работает в два цикла.

В первом цикле сигналом с блока 3 управления блок 2 занесения номинального значения по установочным 60 входам в счетчик б заносит число

N Т;fð, где Т, - длительность интервала времени, соответствующая номинальному значению измеряемого параметра, f — значение частот генератора 1 счетных импульсов, а в счетчик 10 производится запись обратного кода числа NH т.е. запись числа Й - N>, где Н - числовая емкость счетчиков б, В, 10 и

14 °

Одновременно блок 3 управления выдает сигнал на ключ 5, в результате чего этот ключ открывается на интервал времени Тх, пропорциональный измеряемому параметру. В результате, в счетчике 14 фиксируется число импульсов генератора 1, равное

ТХ fo

Если T> > Т > (т.е. измеряемый параметр больше номинального значения), в процессе счета по достижении числом в счетчике 14 значения и сраН батывает элемент 13.

К входам элемента И 13 подключены выходы не всех триггеров, а только тех, сумма весов которых соответствует числу Ян, т.е. номинальному значению измеряемого параметра. При этом блок.

2 занесения номинального значения изменяет исходную установку счетчика 10, произведя в него запись числа и н . если ТХ T>, исходная установка счетчика 10 остается неизменной

Во втором цикле осуществляется преобразование значений N и N в цифровой отсчет процентного отклонения параметра от номинального зна ения, т.е.

N -йн IМ

Н О10= и %.

Для этого блок 3 управления на время второго цикла открывает ключ 4, через который импульсы высокой частоты с генератора 1 счетных импуль-. сов поступают в счетчик 8 импульсов.

Выходные уровни триггеров разрядов счетчика б управляют потенциальными входами блока 7 элементов совпадения. Выходные сигналы триггеров разрядов счетчика 8 поступают.на импульсные входы этих же элементов совпадения. При совпадении обоих сигналов на входах элементов совпадения блока 7 на их выходах появляются импульсы, которые поступают через элемент ЙЛИ 9 на счетчик 10. Состояние элементов совпадения блока 7, и, следовательно, суммарную частоту на выходе блока 7 задают состояния триггеров счетчика б. При этом триггер самого старшего разряда счетчика б управляет элементом совпадения, на котором подаются сигналы от триггера самого младшего разряда счетчика 8.

С выхода элемента 9 следуют им« пульсы суммарной частоты и

N ио, О

980278

N = T > f полуУчитывая, что чим

Н я . (1)

Импульсы частоты подсчитываются счетчиком 10.

В случае, если действительное значение параметра больше его номинального значения (Т Тн), то преобразователь работает следующим образом.

По получении в счетчике 10 числа, равного числу и, зафиксированному в счетчике 14, срабатывает блок 11 сравнения прямого кода и закрывает 15 ключ 4. При этом время ht в течение которого ключ 4 открыт, можно определить из уравнения N+N„+At f<Принимая во внимание, что И = T+ f и выражение (1), получим о

Х Н

Т

Х 0 Н о Й

Откуда т - т„н ь дт Nac

Тм <р ТИ <о

3а время ht в счетчик 8 пройдет с генератора 1 число счетных импульсов, равное N = gt - Г или с уче- Зщ том (2) 5$

+ f ht или

Т f

f+ ht, Хо Ио N откуда

Со счетчика 8 снимается отсчет

6 "ГАФТ„

N N - — ° (3)

bT

CIL Т .

Из выражения (3) видно, что по окончании второго цикла со,-ечика 8 может быть снят отсчет относительного отклонения параметра от номинального значения. Знак отклонения устанавливается индицированием состояния триггера знака {не показан), коммутируемого по логическим входам импульсами с выхода блоков

11 и 12.

В случае Т .< T> работа устройства .аналогична с той лишь разницей, что, как отмечалось выше, исходная установка числа в -счетчике 10 остается равной Н М н . При этом по получении в нем числа, равного обратному иоду числа Ng, зафиксированного в 39 счетчике 14, срабатывает блок 12 сравнения обратного кода и закрывает ключ 4. Интервал gt в этом случае можно определить иэ уравнения т.е. пропорциональный относительному отклонению параметра от Номинального значения. Знак отклонения измеряется на противоположный, поскольку триггер знака установлен в соответствующее состояние при срабатывании блока

12 сравнения обратного кода.

Выбирая соответствующим образом значение М .,можно получать цифровой отсчет, равный отклонению параметра от номинального значения в процентах, десятых долях процента и т.д.

Общее-время измерения данным преобразователем равно

= ТХ+ ДС..

ИЪи

Составляющая ht, как следует из (2), тем меньше, чем больше частота

f генератора счетных импульсов и чем меньше числовая емкость N применяемых счетчиков. Последняя зависит от требуемой точности и диапазо на измерения.

Предлагаемый преобразователь обладает более высокими быстродействием и надежностью, так как он имеет наи- меньшее число узлов и элементов.

Формула изобретения

Процентный время-импульсный преобразователь, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, вторые входы которых сбединены с первым и вторым выходами блока управления, третий выход которого через блок занесения номинального значения подключен к установочным входам счетчика номинального значения, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов совпадения, вторая группа входов .которого подключена к выходам первого счетчика импульсов, а выходы через элемент ИЛИ соединены с входом второго счетчика импульсов, выход первого ключа соединен с входом первого счетчика импульсов, выход второго ключа соединен с входом счетчика измеряемого параметра, о т л и ч а ю щ и й» с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности преобразователя, в него введены блок сравнения прямого кода, блок сравнения обратного кода и элемент И, причем выход блока занесения номинального значения подключен к установочнымвходам второго счетчика импульсов, первая и вторая группы выходов которого подключены к первым группам входов соответственно блока сравнения прямого кода и блока сравнения обратного кода, выходы которых соедине" ны с третьим и четвертым входами соответственно первого ключа, первая, вторая и третья группы выходов счетчика измеряемого параметра под980278

Составитель Л.Плетнева

Редактор А.Мотыль Техред A.Áàáèíåö Корректор М.Шароши

Заказ 9381/48 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 ключены соответственно к второй группе входов блока сравнения прямого кода, к второй группе входов блока сравнения обратного кода и к входам элемента И, выход которого соединен с управляющим входом вто- 5 рого счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .Р 327601, кл. Н 03 К 13/20, 1972.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 429526, кл. Н 03 К 13/20, 1974.