Устройство для обработки сигналов частотных датчиков

А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1 3/05, 15/46 5)4 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(56) Датчики давления аэрокосмических применений. - Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники, 1981, Р 12, реф. 48, с. 1 - 6,Авторское свидетельство СССРР 1013964, кл. С 06 Р 15/20, 1981,Авторское свидетельство СССРУ 905836, кл. С 07 С 3/10,С 08 С 19/12, 1980,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ.СИГНАЛОВ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее два счетчика, схему сравнения,преобразователь частоты в код, блокпамяти, первый элемент сигнализации, регистр вывода, выход которогосоединен с входом индикатора, генератор тактовых импульсов, о т л и -ч а,ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения быстродействия,"в неговведены регистр начального кода,регистр адреса, кнопка начальногопуска, переключатель коррекции, переключатель режима, второй элементсигнализации, элемент И, ИЛИ, дифференцирующий элемент и элементзадержки, выход которого соединенс входом переключателя режима,первый и второй выходы которого подключены соответственно к входамразрешения записи и разрешения считывания блока памяти, адресныйвход которого соединен с выходом разрядов регистра адреса, а информационный вход является первым информационным входом устройства, информационный выход блока памяти соединенс информационным входом регистравывода, разрешающий вход которогои первый вход элемента ИЛИ соединены с выходом разрешения запускаблока памяти, выход дифференцирующего элемента подключен к разрешающему входу регистра адреса и к входуэлемента задержки, первый и второйвходы схемы сравнения соединенысоответственно с выходами разрядоврегистра начального кода и первого счетчика, информационные входы . которых соединены с информационным выходом преобразователя частоты в код, выход равенства кодов схемы сравнения подключен к первому входу элемента И и к входу дифференцирующего элемента, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход подключен к счетным входам первого и второго счетчиков, выходы разрядов ,второго счетчика соединены синформационным входом регистра адреса, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом кнопки начального пуска, вход которой является входом пуска устройства, выход элемента ИЛИ подключен к входу запуска преобразователя частоты в код, информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, а выход окончания преобразования соединен с установочными входами первого и второго счетчиков и через переключатель коррекции - с разрешающим входом регистра начального кода, вход первого элемента сигнализации соединен1182507с выходом нулевого кода первого счет- зацйи подключен к выходу неравенстчика, вход второго элемента сигнали- ва схемы сравнения, Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике и может быть использовано дпя измерения Физических величин с пэмощью высокочастотных датчиков. 5Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощение эксплуатации устройства.На фиг. 1 представлена схема устройства, на Фиг. 2 -последователь ность формирования управляющих сигналов,Устройство содержит частотный датчик 1, преобразователь 2 частоты в код, шину 3 данных, выход 4 сигнала 15 окончания преобразования, переключатель 5 коррекции, регистр 6 начально. го кода, счетчик 7, схему 8 сравнения с выходом 9, генератор 20 тактовых импульсов, элемент И 11, счетчик 20 12, регистр 13 адреса, дифференцирую. щий элемент 14, блок 15 памяти с информационным входом 16, информационным выходом 17 и управляющим выходом 18, элемент 19 задержки, пе реключатель 20 режимарегистр 21вывода, индикатор 22, кнопку 23 начального пуска, элемент 24 ИЛИ, элементы 25 и 26. сигнализации.Устройство работает следующим об 30 разом,Запуск устройства после включения питания осуществляется с помощью кнопки 23 начального пуска через влемент ИЛИ 24 путем запуска преобра"И зователя 2 в момент С. В момент через время счета АС = С - С преоб" разователь 2 выдает в шину 3 код .частоты йу, а на выход 4 -сигнал кон. ца преобразования, Код частоты запи- ф 6сывается в счетчик 7 и затем срабатывается в схеме 8 сравнения с начальным кодом Г , хранящимся в регистре 6. Код 2, записывается в регистр 6 однократно при заданном на входе датчика начальном (нулевом) значении измеряемой величины и нажатом переключателе 5. За счет выбора Е= Г с момента С, форми.мин.руется сигнал на выходе схемь 1 8 ( ДЬ ), при этом сигнал на выходе 9 равен нулю и на счетные входы счетчиков 7 и 12 разрешается прохождение частоты Е, с генератора 10 через элемент И 1,1. Счетчик 7 работает в режиме вычитания, и с каждым счетным импульсом значение кода Ь на его выходах уменьшается. В счетчике 12 синхронно с уменьшением кода счетчика 7 накапливается код разности 8 - Ь за счет установки счетчика 12 в нулевое состояние в момент С . При равенстве кодов А и Ь в момент С на выходе 9 схемы 8 Формируется сигнал, блокирующий прохождение частоты через элемент И 11 и разрешающий запись кода разности В- д с выходов разрядов счетчика 12 в регистр 13 сигналом, продифференцированным с помощью дифференцирующего .элемента 14. Через задержку времени С - С сигналом с выхода элемента 19 задержки через переключатель 20 режима разрешается выборка двоично-десятичного кода измеряемой величины, хранящегося в ячейке блока 15 памяти с адресом, равным разности б - А, 11 о сигналу с выхода 18 в момент С 5 (" Подтверждение выбор- ки") код изверяемой величины записывается в регистр 21 и отображается виндикаторе 22.Одновременно сигналом с выхода18 через элемент ИЛИ 24 осуществляется повторный запуск преобразователя 2, затем описанные процессы повторяются В интервале С- С Ю и т, Д,Таким образом, один цикл от началаизмерения до выдачи результата наиндикатор состоит из следующих отрезков времени: С== 10с - время преобразованиячастоты в код; С т = С,В - А- время формирования кодаХадреса (Сц -10 с) ф Свыше "К СзРазность кода 8 - Д является ацре сом ячейки блока памяти, в которой хранится соответствующее этой разности значение Йзмеряемой величины, Значения измеряемой величины в двсично-десятичном коде записываются в З 0 по входам 16 при подаче сигнала записи. Идентификация адресов ячеек блока памяти обеспечивается при этом одновременной подачей соответствующего значения измеряемой величины на вход датчика 1. Фактически режим записи в блок памятиявляется режимом поверки устройства в целом и может осуществляться 1-2 раза в год. Для коррекции значения частоты Е , хранящегося в регистре 6, необходимо при и и А = 0 на входе датчика 1 нажать переключатель 5 (" Установка нуля" ) .- (2 - 3) 10с - время выборки значения Д; из блока памяти и записи его в регистр 21При максимальной разности В-Аимеем С 1,и,кс = "изб.мокс+ ра. ьакс + + 1 , - 2 10с. При меньших значениях разности В - Й длительность циклалежит в пределах 102 10 з сПри необходимости,может быть1 мйс снижено до 2 10 с выбором Сим.мако 10 с (что вполне допустимо без су щественного снижения точности изме.рения за счет высоких выходных частот датчиков и широкого диапазона их изменения) лисс выбором ча.стоть 1 генератора 101 1 = 50 - 100 МГц (при использовании элем"нтсв8, 11, 12 и 13 с рабочими частотами до 100 МГц). В этом случае возможно измерение физических величин с собственными частотами дс 10 Гц. 101520 Для контроля и сигнализации о максимальном и минимальном. значениях измеряемой величины в устройстве предусмотрены элементы сигнализации 25 и 26, подключенные к выходу 4 В схемы 8 и к выходу нулевого кода счетчика 7 соответственно.Наличие сигнала на выходе АЬ схемы 8 говорит о выходе измеряемой величины за нижний допустимьп 1 предел, а наличие сигнала на вьжоде нулевого кода счетчика 7 говорит о выходе измеряемой ве:1 ичины за верхний пси":- тиьъж предел, В обоих случаях р . э ."., таты измерений могут быть некорректны и следует принять меры пс устра- НЕНИЮ ПРИЧИН ВОЭНИК 11 ОВання : ." : 1.н . указывающих на выход измерямой величины за допустимые пределы.Устройство может работать с автогенераторными датчиками, характеристика которых может быть нелинейной, немонотоннсй. Главное требование к датчику - это стабильность его характеристики. За счет хранения характеристики датчика 1 в блоке памяти снимается требование к повторяемо ти характеристики в различных образцах датчиков, потому что вместе с датчиком можно сменить в блоке памяти вес 1. массив значений измеряемой величины. Следует учитывать возможность авто- . матической записи информации в блоке памяти при проверке и изготовлении устройства, что существенно снижает трудоемкость процесса .поверкии изготовления. Если устройство работает с датчиком абсолютного давления, то в качестве поверочного средства можнс использовать автоматический задатчик АЗДМ, который формирует на выходе цифровой код давления, а павление задается по программе.Тираж 709 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 13035, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета СССРи открытийая наб., д. 4