Датчик момента экстремума

Союз Соеетскик СоциалистическиРеспублик ОП И 789905 ЗО ТЕН К АВТОРСКОМУ ВИДЕТВЛЬСТВ.03 ии йо 29/О исоедмнен нем ствеииый комитеСССРам изобретеиийоткрытий су(54) ДАТЧИК МОМ А ЭКСТРЕМУ елока соно входамения и т 20 или име расш ожносте спечени еличины ь изобретен льных во енно, о деленияустройункционатва, а им ости опре озможстреИзобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля радиоэлектронных устроистн, преобразонания аналогоных величин н код, системах автоматичес-, кого регулирования и управления, н вычислительной техникеПо основному ант.св. 9 436298 известны датчики момента экстремума, содержащие преобразователь амплитуды сигнала в частоту, выход которого соединен с одними из нходон трех блоков совпадения и входом элемента задержки, реверсинные счетчики импульсов, входы каждого из которых подключены к выходам генератора эталонной частоты, одного из двух блоков совПадения и к соответствующему выходу первого триггера, связанного по входам и выходам с выходами и другими входами первого и второго блоков совпадения, логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами переполнения ренерсивных счетчиков Импульсов, а выход - с одними из входов второго и третьего триггеров, связанных по другим входам соотнетстненно с выходами элемента задержки и третьего б пад ния, а по выходам - с и третьего блока сонпад ждущего мультивибратора СО .Недостаток этих устройств определяется ограниченными функциональными возможностями, которые обеспечивают только фиксацию моментов экстремума, но не позволяют осуществлять точное определение собственно экстремальных значений. При считывании же искомой величины из ренерсинных счетчиков импульсами моментов экстремумов, вырабатываемых ждущим мультивибратором имеет место значительная систематическая погрешнос ь. Более того, моменты экстремумов,полученные с мультивибратора, вообще не могут быть использованы для считы вания величины экстремумов при малых индексах частотной модуляции, по - скольку они задерживаются на послежующий период максимальной минимальной частоты следования пульсов.мумов, причем с высокими мЕтроло- .гическими показателями.Указанная цель достигается тем,что в датчик момента экстремума,введены регистр памяти и коммутатор, причем информационные входырегистра памяти через коммутаторподключены к информационным выходамреверсивных счетчиков иМпульсов,вход записи соединен с выходом элемента задержки, вход считыванияс выходом ждущего мультивибратора,а управляющие входы коммутатораподключены к соответствующим выходам первого триггера.На чертеже представлена Функциональная схема устройства.Оно содержит преобразователь амплитуды сигнала в частоту, выходкоторого соединен с одним из входовтрех блоков совпадения и входомэлемента выдержки, реверсивные счетчики импульсов, входы каждого изкоторых подключены к выходам генератора эталонной частоты, одного издвух блоков совпадения и к соответствующему выходу первого триггера,связаннного по входам и выходам свыходами и другими входами первогои второго блоков совпадения, логический элемент ИЛИ, входы которогосоединены с выходами переполненияреверсивных счетчиков импульсов,а выход - с одним из входов второгои третьего триггеров, связанных подругим входам соответственно с выходами элемента задержки и третьегоблока совпадения, а по выходам - совходами третьего блока совпаденияи ждущего мультивибратора,Датчик момента экстремума содержитпреобразователь амплитуды сигнала вчастоту 1, блоки совпадения 2-4,элемент задержки 5, триггер б, реверсивные счетчики импульсов 7 и 8,генератор эталонной частоты 9, логический элемент ИЛИ 10, триггеры 11и 12, ждущий мультивибратор 13, коммутатор 14, регистр памяти 15.Датчик работает следующим образом.С выхода преобразователя 1 навходы блоков совпадения 2-4 поступаетимпульсный сигнал, модулированныйпо частоте. В зависимости от текущего состояния триггера б один изблоков совпадения (2 или 3) оказывается открытым и очередной импульсс преобразователя 1 поступает нацепь сброса одного из счетчиков(7 или 8). Допустим для определенности, что был открыт блок совпадения 2. Тогда импульс сбрасываетв исходное нулевое положение счетчик 8 и одновременно поступает нанижний вход триггера б, перебрасывая его в противоположное положение, при котором блок совпадения 3открывается и ждет поступления оче60 б 5 которых утеряны при обнулении реверсивных счетчиков 7 и 8 в последующее начало периода. Для считыванияимпульсами мультивибратора 13 величин экстремумов периода несущейчастоты введен регистр памяти 15 редного импульса с преобразователя -1. Одновременно этот же потенциалс выхода триггера б поступает нареверсивный счетчик 8 и переводитего в режим суммирования импульсов,следующих с выхода генератора эталонной частоты 9, а также на счетчик 7, но последний переводится.в режим вычитания тех же импульсов.В течение периода выходного сигнала с преобразователя 1 на оба счетчика 7 и 8 поступают импульсы с генератора 9. По окончании периодаочередной импульс с преобразователя 1 перебрасывает триггер б, который при переключении переводит 15 счетчик 8 в режим вычитывания, асчетчик 7 после сброса - в режимсуммирования. При этом число, записанное в режиме суммирования всчетчике 8, будет меньше числа импульсов, поступивших на него в режиме вычитания, что соответствуетувеличению длительности последнего периода сигнала с преобразователя 1 или соответственно уменьшению частоты, С выхода счетчика8 через элемент ИЛИ 10 на триггеры11 и 12 поступает импульс переполнения, переводящий последние вединичное состояние. При этом блоксовпадения 4 оказывается запертыми очередной импульс начала периодас преобразователя 1 на триггер 12не проходит, оставляя его в единичном состоянии. Этот же импульс,но несколько задержанный элементом задержки 5, переводит триггер11 в исходное состояние, при котором блок совпадения 4 открыт. Еслидлительность последующего периодасигнала с преобразователя 1 будет 40 меньше длительности предшествующего периода, что соответствует увеличению частоты, число, записанноесчетчиком 8 и в режиме суммирования, будет больше числа, которое 45запишется в режиме вычитания и вмомент окончания вычитания на выходе счетчика 8 сигнал переполнения будет отсутствовать. В этомслучае триггер 11 находится в нулевом состоянии, блок совпадения4 открыт и импульс конца последующего периода поступает через негона нулевой вход триггера 12, переводя его в нулевое состояние. Реверсивный счетчик 7 работает аналогично счетчику 8, но со сдвигом на такт.Ждущий мультивибратор 13 срабатываетпри изменении состояния триггера 12и Фиксирует экстремальные величиныпредшествующих периодов, значения789905 Составитель Л Техред М. Таба Редактор Тираж 1019ственного комизобретенийа, Ж, Рауш 129/76ВНИИПИ Госупо де113035, Мо Подписноетета СССРоткрытийкая наб д. 4/5 акаэ илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектна предшествующего периода и коммутатор 14, осуществляющий поочередноераспределение записи в этот регистрзначений периода в коде от реверсивных счетчиков 7 и 8. Запись врегистр 15 осуществляется через элемент задержки 5, а коммутация информационных выходов счетчиков 7 и 8производится триггером 6 через управляющие входы коммутатора 14,Таким образом считывание экстремальных значений импульсами, полученными с мультивибратора 13 из регистра памяти 15 предшествующего.периода не имеет систематической ошибки, поскольку квантованные значения периодов импульсного сигнала, хранящиеся в регистре памяти 15, автомати. чески сдвинуты на один такт. Формула изобретенияДатчик момента экстремума по авт.св. 9 436298, отличающий "с я тем, что,с целью расширенияфункциональнйх возможностей, в неговведены регистр памяти и коммутатор,причем информационные входы регистрапамяти через коммутатор подключенык информационным выходам реверсивных счетчиков импульсов, вход эапи"си соединен с выходом элемента задержки, вход считывания - с выходомждущего мультивибратора, а управляющие входы коммутатора подключенык соответствующим выходам первоготриггера.15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свйдетельство СССРР 430335, кл. 6 01 й 29/02, 1973. Морозоввич Корректор М. Демчик