Цифровой следящий измеритель периода

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сооэ Сов етскккСоциалистическиеРеспублик 1 1 725038(28) Приоритет СССР Ф до делам нэобретеннй н аткрытнй.76 (088.8) Дата опубликования описания 30.03.80(72) Авторы изобретения А. М. Агафонников и П. Д. Ковалев Сахалинский комплексный научно-исследовательский институт ,Пальневосточного научного центра АН СССР(54) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА на входы кот хода управляе сигнал, и вых о делителя и измеряемыи которого соединены с уп. ми ключей, пропускающихений на входы реверсивног являющегося в еряемого значе об. эле ерционнь следящи Изобретение относится к области электрических измерений, и может быть испольэова. но в различных устройствах для измерения периода колебаний, в том числе, в телеметрии, для преобразования сигналов от датчиков с5 частотным выходом, в частности от океанографических датчиков, где часто требуется следящий режим работы.В известных цифровых измерителях периода, основанных на подсчете числа импульсов от высокостабильного опорного генератора, за. полняюших мерный интервал, для достижения следящего режима работы требуется введение регистров памяти с ключами ввода-вывода, схем сравнения, суммирующих и вычитающих устройств 11) .Недостатком известных устройств является сложность.Наиболее близким к настоящему устройству20является устройство, содержащее управляемыйделитель и управляющий нм реверсивный счетчик, опорный генератор, соединенный: со вхо.дом управляемого делителя, орган сравнения,равляюшими входаимпульсы приращ о счетчика 21.К недостаткам этого устройства следует отнести воэможность появления в нем нестабильного режима работы, пррколебаниях отсчета около измния периода, что вызвано самой структурой следящего измерителя с управляемым делителем и органом сравнения как системы с ратной связью содержащей ин е менты, кроме того, известный й измеритель с управляемым делителем содержит излишнее оборудование.Цель изобретения - повышение стабильнос. ти и надежности. 1Указанная цель достигается тем, что в изм ритель периода; содержащий реверсивный счет чик, выходы которого через блок ключей по. разрядно соединены с установочными входамт7250384крытое) состояние и ему возвращается способ.ность пропускать импульсы до поступленияочередного импульса на управляющий вход),а также производит очередное занесение новогосодержимого счетчика 2 в счетчик 4, Этот про.цесс - запирание схемы 6 импульсами переполнения счетчика 4 и поступление этих импульсов на суммирующий вход - будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто равен.1 О ство 1 Т=п,При 1 Т ( и импульсов переполнений появляться не будет, так как счетчик 4 не успеетзаполниться до прихода следующего импульсан- с выхода формирователя 5, поэтому эти последние импульсы будут беспрепятственно поступать на вычитающий вход счетчика 2, уменьшаяего содержимое до тех пор; пока не будетдостигнуто равенство 1 Т = и. Элемент задержки 7 необходим для того, чтобы перенос содержимого счетчика 2 в счетчик 4 был произведен после поступления приращения. 3 счетчика, генератор опорной частоты, выходкоторого соединен со счетным входом счетчи.ка, формирователь коротких импупьсов, вве.дены элемент задержки, элемент запрета наодин такт и элемент запрета, причем выходсчетчика соединен с управляющими входамиэлемента запрета на один такт и элемента за.прета, выход которого соединен с суммиру.ющим входом реверсивного счетчика, вычита.ющий вход которого подключен к выходу эле.мента запрета на один такт, выход формирова.теля коротких импульсов соединен через эле.мент задержки с управляющим входом блокаключей"и входом элемента запретаи непосредствено со входом элемента запрета на один такт.На чертеже приведена блок-схема устрой ства,Цифровой измеритель периода содержитгенератор 1 опорной частоты, реверсивный счет.чик 2, блок 3 ключей параллельного переноса,счетчик 4, формирователь 5 коротких"импуль.сов в момент перехода входного сигнала черезноль в одном направлении, элемент 6 запретана один такт, элемент 7 задержки и элемент 825запрета,Особенностью устройства является то, чтоперенос содержимого реверсивного счетчика 2в линейный 4 производится не под действиемимпульса переполнения счетчика 4, как это де- .30лается в управляемых делителях, а под действием импульса, образованного из входногосигнала и соответствующего моменту его появления, кроме того, эти импульсы подаются навычитающий вход счетчика 2 не через ключ,а черезэлемент запрета на один. такт, управля.емую импульсами переполнения счетчика 4, поступающими на суммирующий вход счетчика 2,Устройство работает следующим образом.Обозначим частоту следования импульсовопорного генератора Ф, измеряемый период - Т,40содержимое реверсивного счетчика 2 - и, а егоемкость (модуль счета), равную емкости счет.чика 4, - М. Импульс с выхода формирователя 5, пройдя через элементы задержки 7, про.изведет запись в счетчик 4 из счетчика 2 чис.ла Й - и; следующий импульс от формирователя 5 поступит через интервал времени Т,. За этовремя на счетчик 4 поступит 1 Т импульсовопорной частоты генератора. При гТ ) и на вы.ходе счетчика 2 появится импульс переполнения,который, во.первых, проходит на суммирующийвход реверсивного счетчика и увеличивает егосодержимое на единицу, и, во-вторых, воздей.ствуя на управляннций йход элемента 6, запретит прохождение через него на реверсивный55счетчик ближайшего следующего импульса с вы..:хода формирователя 5, этот последний импульстеперь возвращает элемент 6 в исходное (отТаким образом, устройство непрерывно сле. дит за периодом входного сигнала, измеренное значение которого непрерывно хранится в реверсивном счетчике 2. Поскольку в схеме от- . сутствуют замкнутые контуры, содержащие инерционные элементы, и наличие приращений контролируется самим входным сигналом, ус. тойчивость устройства существенно повышается и опасность возникновения автоколебатель. ного режима полностью устранена. Как и во всех следящих измерителях, в этом устройстве также отмечаются периодические изменения отсчета на единицу младшего разряда между значениями п и и + 1, при и = 1 Т. Хотя это явленйе не ухудшает точности измерений; однако затрудняет визуальное снятие отсчета. Для устранения этого явления в устройство введен элемент запрета 8, управляемый импульсом с выхода элемента задерж. ки 7. По достижении состояния и = 1 Т на выходе счетчика 4 будут появляться импульсы переполнений одновременно с импульсами переноса (на выходе элемента 7 задержки), кото. рые воздействуя на управляющий вход элемен.та 8, запретят прохождения импульса прира. щения на суммирующий вход реверсивного счетчика, Таким образом, на вход счетчика 2никаких импульсов приращений не приходит исчетчик 2 сохраняет неизменным свое состояниеп = 1 Т, При и Ф 1 Т импульсы переполненийи импульсы переноса появляются разновремен.но, и элемент 8 запрета не работает, пропуская импульсы приращений.Зак митета,ССС тий наб., д. 4 л. Проектная, 4 илиал ППП "Патент, г. Ужго Формула изобретения Цифровой следящий измеритель периода, содержащий реверсивный счетчик, выходы которого через блок ключей поразрядно соединены с установочными входами счетчика, гене. ратор опорной частоты, выход которого соеди. нен оо счетным входом счетчика,формирователь коротких импульсов, о т л ич а"ю щийс я тем, что, с целью повышения стабильное./ти и надежности, в него введены элемент за держки, элемент запрета на один такт и эле-мент запрета, причем выход счетчика соединен с управляющими входами элемента запрета на один такт и элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим рходом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого под.ключен к выхоцу элемента запрета на один такт, выход формирователя коротких импульсов соединен через элемент задержки с управ.5 ляющим входом блока ключей и входом эле.мента запрета и непосредственно со входом эле.Мента запрета на один такт. Источники информации,1 о принятые во внимание при экспертизе 1. Ермолов Р. С, Цифровые частотомеры,Л., "Энергия", 1973. 5 2. Авторское свидетельство СССР Иф 305792, кл. 6 01 й 17/ОО, 1967.