Цифровой периодомер

Союз СоветскикСоциалистическихРесттублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл.з 6 01 й 23/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам. изобретений н открытийДата опубликования описания 150381(54) ЦИФРОВОЙ ПЕР го счета, генератор импульсов эталонной частоты и блок тактования входного сигнала (,2.Недостатком данного устройства является большое время установления на выходе устройства среднего значения измеряемого периода, в результате чего устройство не может "отслеживать" относительно быстрые изменения среднего значения периода входного сигнала. Это обусловлено тем, что реверсивный счетчик заполняется импульсами входного сигнала. Кроме того, время установления не регулируется, в результате .чего нельзя добиться оптимального соотношения между быстродействием и точ" ностью измерения.Цель изобретения - повышение быстродействия измерения среднего значения периода повторения входного сигнала при заданной точности измерения. Эта цифров первый обратн соедин лонной входно емому е реатно- З Изобретение относится к контрольно"измерительной технике н может бытьиспользовано для измерения и контроля величин, преобразованных в период или частоту следования сигнала,.причем период или частота следованиясигнала меняется случайным образомоколо среднего значения, являющегося,в свою очередь, функцией какого-либопараметра.Известны устройства для измерения периода следования импульсов,работа которых основана на счетечисла импульсов генератора эталоннойчастоты за измеряеьнй период, содержащий счетчик, генератор эталоннойчастоты, две схеж совпадения, ждущий мультивибратор и регистр сдвига 111.Недостатком этого устройства является то, что измерение периода следования входного сигнала, величинакоторого меняется случайным образом.около среднего значения, приводитк "дрожаниюф младших разрядов ревер"сивного счетчика, т.е. к дополнительной погрешности измерения,Наиболее близким к предлагаявляется устройство, содержащеверсивный счетчик, счетчик обр цель достигается тем, чтоой периодомер, содержащий реверсивный счетчик, счетчи го счета и последовательно нные генератор импульсов эт частоты и блок тактования о сигнала, введены блок эле 813294ментов И, триггер, второй реверсивный счетчик и элемЕнт И, первый вход 1 которого подключен к первому выходу триггера, второй выход последнего к первому выходу три ггера, второй выход последнего соединен с первым входом второго реверсивного счетчи" ка и с первым входом первого реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к выходу второго реверсивного счетчика, при этом первый вход блока элементов И соединен с выходом блока тактования входного сигнала и с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу счетчика обратного счета, вход которого соединен с выходом элемента И, 15 а вторые входы блока элементов И подключены к прямым выходам первого реверсивного счетчика, а выходы блока элементов И соединены с установочными входами счетчика обратного счета, 2 О вторые входы второго реверсивного счетчика и элемента И объединены и подключены к выходу генератора импуль" сов эталонной части.На чертеже представлена блок-схема 5 устройства.Устройство содержит блок 1 тактования входного сигнала, первый реверсивный счетчик 2, блок 3 элементов И, счетчик 4 обратного счета, генератор 5 импульсов эталонной частоты, второй реверсивный счетчик б, элемент 7 И и триггер 8.Устройство работает следующим образом.Очередной входной сигнал в момент35 окончания Т и начала Т периода поступает на вход блока 1 тактования, который служит для привязки импульсов входного сигнала к импульсам генератора 5 эталонной частоты. Эта привязка необходима для того, чтобы импульс с выхода блока 1 тактования поступал на устройство после окончания в нем переходных процессов эталонной частоты, 45К моменту поступления входного сигнала в первом реверсивном счетчике 2 сформируется код числа, эквивалентный усредненному значению периода Т Импульс с выхода блока 1 тактования 5 р входного сигнала постугит на блок 3 элементов И и триггер 8, при этом код числа, пропорциональный усредненому значению периода Т, переписывается в счетчик 4 обратного счета. Первый реверсивный счетчик 2 и счетчик 4 обратного счета соединены таким образом, что и выход второго разряда первого реверсивного счетчика 2 заведен через блок. 3 элементов И на установочный вход первого разряда бО счетчика 4 обратного счета, третий, разряд - на второй, и-й разряд - на иразряд счетчика 4 обратного счета, имеющего на единицу меньше разрядов по сравнению с первым раверсив- , 65 ным счетчиком 2. При таком соединении в счетчик 4 обратного счета пере" писывается код, эквивалентный не целому, а половине усредненного значения периода Одновременно импульс с выхода блока 1 тактования входного сигнала установит триггер 8 в состояние, прикотором с его первого выхода на элемент 7 И поступит открывающий сигнал,а со второго выхода на вторые входыпервого и второго реверсивных счетчиков сигнал, устанавливающий обратноенаправление счета, После этого по мере поступления импульсов на счетныевходы реверсивных счетчиков 2 и бкод числа в них уменьшается, На счетный вход второго реверсивного счетчика б поступают импульсы генератора 5эталонной частоты, а на вход первогоимпульсы с выхода второго реверсивного.счетчика б с частоой Г1 г1 = г1где Гг - частота импульсов генератора5 эталонной частоты,й - число делания второго реверсивного счетчика б,Одновременно по мере поступления импульсов генератора 5 эталонной частоты, прошедших через элемент 7 И на счетный вход счетчика 4 обратного счета, код числа в нем как и в реверсивных счетчиках начнет убывать.Через промежуток времени, равный - счетчик 4 обратного счета полноТ- стью очистится, и на его выходе поя-. вится импульс, который установит триггер 8 в положение, при котором с его первого выхода на элемент 7 И поступит сигнал, запрещающий прохождение импульсов генератора 5 эталонной частоты на счетный вход счетчика 4 обратного счета. Со второго выхода триггера 8 на вторые входы, управляющие направлением счета, первого и второго реверсивных счетчиков поступит сигнал, который изменит направление счета реверсивных счетчиков, и по мере поступления импульсов генератора 5 эталонной частоты код числа в них начнет увеличиваться до прихода очередного сигнала на блок 1 тактования входного сигнала, после чего цикл измерения периода входных сигналов повторится.Таким образом, в течение времени т- из первого реверсивного счетчика 2 вычитается код числа, пропорцитовальный в " и который к момент окон счания периода Т+увеличивается на величину, пропорциональную -ф --Ти Т 3 в результате чего в нервом реверсив813294 Формула изобретения авитель Л. Воронинаед А. Савка тор В.Бутяг ктор Л. Повхан 55 ВНИИПИ Госуда по делам и 13035, Москва, ПодписноеР ираж 732рственного комитета зобретений и открыт Ж, Раушская наб За ПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна или ном счетчике 2 образуется новое усредненное з качение ТТю Тф 1 ТТ 1+ Т 3 + --щили+ =Т+И5Следовательно, случайные отклонения длительности периода входногосигнала могут быть в пределах .(динамический диапазон) .т(ТТрах, . 0где Трах - длительность входного периода, при которой реверсивные счетчики 2 и 6 полностью выполняются.Подбором числа й можно добитьсяоптимального соотношения между быстро-действием и точностью измерения среднего значения периода следования входного сигнала,Предлагаемое устройство значительно повышает эффективность систеьв аварийной защиты агрегатов и стендов отразрушений,25Цифровой периодомер, содержащий первый реверсивный счетчик, счетчик обратного счета и последовательно соединенные генератор импульсов эталонной частоты и блок тактования входно О го сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерения, в него введеныблок элементов И, триггер, второй реверсивный счетчик и элемент И, первый вход которого подключен к первому выходу триггера, второй. выход последнего соединен с первым входом второго реверсивного счетчика и с первымвходом первого реверсивного счетчика,второй вход которого подключен к выходу второго реверсивного счетчика, приэтом первый вход блока элементов Исоединен с выходом блока тактованиявходного сигнала и с первым входомтриггера, второй вход которого подключен к выходу счетчика обратногосчета, вход которого соединен с выходом элемента И, а вторые входы блокаэлементов И подключены к пряьым выходам первого реверсивного счетчика, авыходы блока элементов И соединеныс установочными входами счетчика обратного счета, вторые входы второгореверсивного счетчика и элемента Иобъединены и подключены к выходу генератора импульсов эталонной частоты. Источники и нформации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 488158, кл. 6 01 В 23/00, 01,0274. 2. Авторское свидетельство СССР Р 525033, кл, С 01 й 23/10, 07.0475