Устройство для преобразования частоты импульсов в код

,111752794 Союз Советских Социалистических Республик(б 1) Дополнительное к авт. свид-ву -51) М КлзН ОЗК 132 02.01.78 (21) 25 58/18-21 аявл исоединением заявки 3) Приоритет -сударственный комитет% 28 овано 30,07.80, Бюллетень убликованпя описания 3(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА 1 ИЯ ц 1 АСТОТЬ ИМПУЛЬСОВ В КОДИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для преобразования частоты импульсов в код с временем преобразования, равным нескольким периодам преобразуемой частоты.Известны преобразователи частоты импульсов в код, содержащие счетчик, клапан эталонной частоты, дешифратор опорных точек, регистр и счетчик линеаризации 11.Недостаток известных устройств - низкая точность измерения.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее счетчик импульсов, клапан эталонной частоты, дешифратор опорных точек, сдвигающий регистр, клапан измеряемой частоты, блок формирования временного интервала и клапан эталонной частоты 21.Недостаток этого устройства - низкая точность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения.Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее сдвигающий регистр, последовательно соединенные блок формирования временного интервала, клапан эталонной частоты и счетчик импульсов, введены формирователь тактовых импульсов,последовательно соединенные вентильньшблок и накапливающий сумматор, второйвход которого подключен к первому выхо 5 ду формирователя тактовых импульсов,второй выход последнего соединен с третьим входом накапливающего сумматора и спервым входом регистра сдвига, второйвход которого связан с выходом накаплиИ вающего сумматора и с первым входомвентнльного блока, второй вход последнегоподключен и выходу счетчика импульсов,при этом первьш вход формирователя тактовых импульсов соединен с выходом бло 15 ка формирования временного интервала, авторой вход формирователя тактовых импульсов подключен и второму входу клапана эталонной частоты,На фиг. 1 изображена блок-схема уст 20 ройства; на фиг, 2 - временная диаграмма работы устройства.Устройство преобразования частоты импульсов в код содержит блок 1 формирования временного интервала, клапан 2 эта 25 лонной частоты, счетчик 3 импульсов, вентильный блок 4, накапливающий сумматор5, регистр 6 сдвига и формирователь 7тактовых импульсов,Устройство работает следующим обраЗС зом,55 60 65 Блок 1 формирования временного интервала вырабатывает временной интервал 1 гг, равный и периодам измеряемой частоты, в течение которого открыт клапан 2 эталонной частоты и на счетчик 3 поступают импульсы эталонной частоты.Формирователь 7 в это время заблокирован сигналом, поступающим на вход запрета из блока 1 формирования временного интервала, После окончания временного интервала 1 на счетчике 3 записан код Лгт = ", пропорциональный пеУ.триоду измеряемой частоты. Преобразование кода Ут в код частоты по формуле Л=ггопрои сходит после окончаниягтвременного интервала 1 следующим образом.В накапливающий сумматор 5 заносится код числа Уо=л 1 эт ПосколькУ число У)0, знаковый разряд накапливающего сумматора 5 находится в единичном состоянии и на управляющий вход вентильного блока 4 поступает потенциал логической единицы. Под действием этого потенциала вентильный блок 4 инвертирует код Ут с выхода счетчика 3 и передает этот инверсный код У, на вход накапливающего сумматора 5. Далее формирователь 7 формирует первый такт Т 1, в результате чего в накапливающем сумматоре 5 происходит сложение кода Уо с инверсным кодом У После окончания первого такта Т 1 в накапливающем сумматоре 5 оказывается записано число У, =У, - Укоторое может быть положительным или отрицательным. Связь знакового разряда накапливающего сумматора 5 с младшим разрядом регистра 6 выполнена таким образом, что в момент, когда формирователь 7 вырабатывает такт сдвига Т 2, в младший разряд регистра 6 записывается инверсия состояния знакового разряда накапливающего сумматора 5, Одновременно происходит сдвиг содержимого накапливающего сумматора 5 и регистра 6 на один разряд в сторону старших разрядов. На этом заканчивается первый цикл преобразования кода У, в кодв результате которого в регистре 6 оказывается записано значение первого старшего разряда кода ,После первоо цикла в накапливающем сумматоре 5 находится число Уь В зависимости от знака этого числа на управляющий вход вентильного блока 4 поступает либо потенциал логической единицы, либо потенциал логического нуля. В первом случае вентильный блок 4 инвертирует код Лво втором случае в накапливающий сумматор 5 передается прямой код числа У,. После этого формирователь 7 формирует вторые два такта Т 1 и Т 2, в результате чего формируется второй разряд кода , и 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 т, д, Число циклов преобразования кода Л, в код т выбирается в зависимости от требуемой точности преобразования. Чаще всего число циклов равно числу разрядов и счетчика 3.После окончания всех т циклов в регистре 6 оказывается записан код измеряемой частотыВремя преобразования кода Л, в код т составляет где У - емкость счетчика 3.Суммарное время преобразования частоты импульсов в код равно.гх Уэт Погрешность преобразования частоты импульсов в код складывается из погрешности квантования и погрешности преобразования кода У, в код , причем последнюю погрешность можно свести фактически к нулю увеличением числа циклов преобразования, при этом несколько увеличивается число разрядов накапливающего сумматора 5 и регистра 6.Таким образом, в данном устройстве точность преобразования частоты импульсов в код определяется фактически только погрешностью квантования временного интервала 1 импУльсами частоты паэт, пРи вРемени преобразования частоты в код, близким к временному интервалу,Формула изобретения Устройство для преобразования частоты импульсов в код, содержащее сдвигающий регистр, последовательно соединенные блок формирования временного интервала, клапан эталонной частоты и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования в него введены формирователь тактовых импульсов, последовательно соединенные вентильный блок и накапливающий сумматор, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, второй выход последнего соединен с третьим входом накапливающего сумматора и с первым входом регистра сдвига, второй вход которого связан с выходом накапливающего сумматора и с первым входом вентильного блока, второй вход последнего подключен к выходу счетчика импульсов, при этом первый вход формирователя тактовых импульсов соединен с выходом блока формирования временного интервала, а второй вход формирователя тактовых импульсов подключен ко второму входу клапана эталонной частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 лс 7 ду Рог 7 Л. ВоронинаСерикова Корректор А. Галахов лыбин едактор Подписноспй п открытий аказ 1991/7 Изд.465.1 ПО Поиск Государственного комитета ССС 113035, Москва, Ж, Рауп