Цифровой измеритель скорости изменения физических параметров

72) Автори изобретения А. Г. Горбков и П.К. Лан ге 11 с Т.";",",;В". Куйбйщева Куйбышевский политехнический институт 71) Заявител 5 М) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВизмеритель- спользоваизменения чин,измерения о изменяивающеезмерения вляе гот 4 ь пения 2,Изобретение относится ной технике и может быть но для измерения скорости медленно изменяющихся вел Известно устройство дл скорости изменения медлен ющихся параметров, обеспе представление результата в цифровой форме 1,Недостатком устройства низкая помехоустойчивостьНаиболее близким к предлагаемому является измеритель скорости, содер жащий преобразователь входного параметра в частоту, выход которого соединен с двумя логическими элементами И, вторые входы которых сое динены с, блоком управления, и реверсивный счетчик, выходы разрядных ячеек которого соединены с соо ветствующими элементами И, вторые входы которых подключены к блоку у 2Помехоустойчивость устройства обеспечивается усреднением на инте вале преобразования. Для медленно изменяющихся величин с аддитивной низкочастотной помехой усреднение на интервале преобразования не обе печивает требуемой помехоустойчивости. Цель изобретения - повышение по"мехоустойчивости цифрового измерителя скорости путем совмещения операций измерения и .статистической обработки (фильтрации),Поставленная цель достигается тем,что в устройство.,дополнительйо введены логический элемент ИЛИ, трехвходовый логический элемент И, дешифратор и вычитающиЙ счетчик с-тые установочные входы которого через входные элементы И соединены с +и-имивыходами реверсивного счетчика, где3 9 И 42тора, выход которого соединен с пер"вым входом трехвходового элемента И,второй вход которого соединен с блоком управления, трвтий " с выходомпреобразователя входного параметрав,частоту, а выход - с счетным входом вычитающего счетчика и черезэлемент ИЛИ с вычитающим входом реверсивного счетчика, второй вход эле-.мента ИЛИ соединен с выходом второго 16логического элемента И, а выход пер"вого логического элемента И соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика,На чертеже представлена структУРная схема цифрового измерителя ско"рости.Цифровой измеритель скорости содержр(т преобразователь 1 входного параметра в частоту,. логический элемент вИ 2, реверсивный счетчик 3,логический элемент ИЛИ 4, логицеский элементИ 5, элементы И 6, трехвходовый логический элемент И 7, дешифратор 8,вычитающий счетчик 9, блок 10 управления.Цифровой измеритель скорости работает в четыре такта,В первом такте импульсы от преобразователя 1 входного параметра вчастоту через логический. элемент И 5,и логический элемент ИЛИ 4 поступаютна выцитающий вход реверсивного счетчика 3.Во втором такте импульсы от преобразователя 1 входного параметра вчастоту через логиЧеский элемент И 2поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 3. На .Реверсивномсчетчике 3 формируется разность1,.Р401- д 1 "1е -т ,-Л1где к - масштабирующий коэффициен,Т - интервал интегрированияс " время,которая и является цифровым представлением скорости изменения измеряемого параметра Г(й).6, -" 1 С 1(59где Г - значение скорости измененияпараметра Г(С) в 1"той точке.В третьем такте значение проиэвод"чной 1 с реверсивного счетчика 3 через элементы И 6 передается.на выход, 55а также с сдвигом на 11 разрядов надополнительный счетчик 9 Сдвиг числана и разрядов при перезаписи числа 6 фс реверсивного счетчика 3 в вычитающий счетчик 9 осуществляется соединением 1+и-ого выхода реверсивного счетчика 3 с 1-тым установочным входом счетчика 9. На счетчике 9 оказывается записанным число у(/2 0 и дешифратор 8 выдает разрешающий потенциал на логический элемент И 7.В цетвертом также логический элемент И 7 открывается и импульсы от преобразователя 1 поступают через логический элемент ИЛИ 4 на вычитающий вход реверсивного счетчика 3. Одновременно эти же импульсы поступают на счетчик 9, уменьшая с приходом каждого импульса число, записанное в нем. Когда состояние счетчика 9 станет равнь(м нулю, дешифратор 8 будет иметь на выходе запрещающий потенциал и логический элемент И 7 закроется, При этом на реверсивном счетчике 3 к следующему циклу измерения останется некоторое число Ь, учитывающее полученное значение производной улОбщее число, формируемое на реверсивном счетчике 3, будет вследствиеэтого иметь рекуррентную форму представления1 - -( ((2)которое соответствует записи алгоритма экспоненциального оглаживания. Варьируя коэффициентом при у., можно регулировать .чувствительность цифрового измерителя скорости. При к=в=1/2 имеем классическую запись алгоритма экспоненциального сглаживания,1 б 11 пУстройством можно измерять не только скорость изменения измеряемой величины, но и значение самой величины, при его использовании для этих целей первый такт преобразования исключается.Предлагаемое устройство позволяет совмещать процесс измерения с фильтрацией, увеличивает помехоустойчивость, а также позволяет регулировать чувствительность и помехозащищенность без увеличения времени отдельного преобразования.957426 5формула изобретения Составитель В.КиселТехред И.Гергель едактор Е.Лушнико ектор В.Бутяга Тираж 9 9 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж"35, РаувПодписноемитета СССРоткрытийсная наб., д, 4 Л аказ филиал ППППатен жгород, ул. Проектная Цифровой измеритель скорости изменения физических параметров, содержащий преобразователь входного параметра в частоту следования импульсов, выход которого соединен с двумя логическими элементами И, вторые. входы которых соединены с блоком управления, реверсивный счетчик, выходы разрядных ячеек которого соединены с соответствующими выходными элементами И, вторые входы которых подключены к блоку управления, о т л и,ч а ю щ и й с я тем, чтд, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены логический элемент ИЛИ, трехвходовый логический элемент И, дешйфратор и вычитающий счетчик,-ые установочные входы которого черезФ выходные элементы И соединены с+ +П-ими выходами реверсивного счетчика, где- порядковый номер установочного входа, И - число разря" дов сдвига, выходы вычитающего счетчика подключены к вхрдам дешифрато"ра, выход которого соединен с первымвходом трехвходдвого логического 3 элемента И, второй вход которого соединен с блоком управления, третий "с выходом преобразователя входногопараметра в частоту, а выход - с счет:ным входом вычитающего счетчика и 1 в через элемент ИЛИ с вычитающим входомреверсивного счетчика, втОрой входэлемента ИЛИ соединен с выходом вто"рого логического элемента И, а выходпервого логического элемента И поди ключен к суммирующему входу ревер"сивного,счетчика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 20 1. Авторское свидетельство СССР И 336608, кл, 6 01 й 19/12 е 1970. 2, Левидов В,А. и др. "Измерение скоростей", 5 фСтандарты", 1972,с. 53, рис. 21 (прототип).