Преобразователь частота-код

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 151) 4 Н 03 М 5/00 КГ(.жМ 11 Н ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 4 15591, кл. С 01 К 23/02,28.07.72,Авторское свидетельство СССР9 549754, кл. С 01 К 23/02,01.12.75.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТАКОД, содержащий триггер, первый выход которого соединен с первым входом ключа, генератор импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом ключа, выход которогосоединен со счетным входом счетчикаимпульсов, первый элемент ИЛИ, выходкоторого соединен с первым установоч.ным входом счетчика импульсов, апервый вход объединен с первым входом второго элемента ИЛИ, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью .расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля, внего введены первый, второй и третийфорьщрователи импульсов, дополнительный счетчик, триггер отказа,триггер переполнения, первый, второйи третий управляющие триггеры, причем управляющий вход третьего управляющего триггера соединен с вторымвыходом триггера, счетный вход - сдругим выходом генератора импульсов,а выход - со счетным входом триггера отказа и входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен со счетным входом триггера, вторым установочным входом счетчикаимпульсов, первым входом первого элемента ИЛИ и управляющим входом первого управляющего триггера, первый выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, а второй выход - с управляющим входом триггера переполнения, счетный вход которого соединен с выходом переполнения счетчика импульсов и объединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с Ввторым входом первого элемента ИЛИ и со счетным входом первого управля ющего триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющимиФ входами дополнительного счетчика и второго управляющего триггера, счет.ный вход которого соединен с выходом дополнительного счетчика, а выход - с управляющим входом триггера отказа, выход ключа соединен со , счетным входом дополнительногосчетчика, управляющий вход триггера Ю соединен с выходом третьего формиро- фф вателя импульсов, вход которого является входом преобразователя, выходы счетчика импульсов, триггера отказа, триггера переполнения и третье. го управляющего триггера являются выходами преобразователя.1 1Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для преобразования выходного сигнала частотно го датчика.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля параметров вход ного сигнала и контроля правильности функционирования устройства.На чертеже представленаблок-схема преобразователя частота-код.Устройство содержит первый формирователь 1 импульсов, триггер 2, ключ 3, управляющий триггер 4, генератор 5 импульсов, счетчик 6 импульсов, второй формирователь 7 импульсов, дополнительный счетчик 8, первый элемент ИЛИ 9, первый управляющий триггер 10, второй элемент ИЛИ 11, второй управляющий триггер 12, триггер 13 отказа, триггер 14 переполнения, третий формирователь 15 импульсов, вход которого является входом 16 преобразователя частотакод, выходы 17.Первый выход триггера 2 соединен с первым входом ключа 3, второй вход которого соединен с первым выходом генератора 5, второй выход которого соединен со счетным входом третьего управляющего триггера 4, управляю. щий вход которого соединен с вторым выходом триггера 2, выход триггера 4 соединен,с входом формирователя 1, счетным входом триггера 13 и с шиной 17. Выход, ключа 3 связан со счетными входами счетчика 8 и счетчика 6, выход которого соединен с управляющим входом триггера 14 и входом формирователя 7, первый установочный вход счетчика соединен с выходом элемента 9, а второй установочный вход объединен с первыми входами элементов 9 и 11, счетными входами триггеров 2 и 10 и соединен с выходом формирователя 1, Выход формирователя 7 соединен с вторым входом элемента 9 и управляющим входом триггера 10, первый выход которого связан с вторым входом элемента 11, а второй - сосчетным входом триггера 14, Выход элемента 11 соединен с управляющими входами счетчика 8 и триггера 12, выход которого соединен с управлякнцим входом триггера 13, а счетный вход - с выходом счетчика 8. Выход формирователя 15, вход которого является193821 Зо вход переходит из состояния Я в сос 5 1 О 5 20 25 35 40 45 50 55 входом 16 йреобразователя, соединен с управляющим входом триггера 2, а выходы счетчика 6, триггеров 13 и 14 соединены с выходами 17.Преобразователь частота-код работает следующим образом.При включении напряжения питания преобразователь устанавливается в исходное состояние. Сигнал на входе 16 в виде переменного напряжения преобразуется в короткие импульсы при помощи формирователя 15 импульсов.Импульс с формирователя 15 устанавливает триггер 2 в состояние "0", чем запрещает прохождениеимпульсов эталонной частоты от генератора 5 через ключ 3 на счетный вход счетчика 6 и заканчивает преобразование предыдущего периода измерения. Код, зафиксированный в счетчике 6, является результатом измерения предыдущего периода и поступает на выход 17.Со второговыхода триггера 2 по-. ступает сигнал на управляющий вход триггера 4, разрешающий его функционирование под действием импульсов генератора 5. Триггер 4 с поступлением первого импульса на его счетный тояние Я. При этом сигнал, например, в виде логической "1" поступает на выход 17. Но переднему фронту данно-. го импульса изменяется состояние триггера 13 (тЬлько при наличии, на его входе разрешающего сигнала с триггера 12, который появляется при отказе счетчика 6). При наличии сигнала в виде логической "1" с триггера 4 на выходы 17 передается содержимое счетчика 6.Второй импульс генератора 5, после прекращения функционирования счетчика 6, переводит триггер 4 из состояния Я в состояние Я, при этом по заднему фронту сигнала с выхода Я формирователь 1 формирует импульс, устанавливающий счетчик 6 непосредственно и через элемент ИЛИ 9 в состояние "1", триггеры 10 и 12 исчетчик 8 - в исходное состояние, а триггер 2 - в состояние "1", начиная новое преобразование. При этом сигналом с триггера 2 запрещается функционирование триггера 4 под действием импульсов генератора 5. После установки триггера 2 в состояние " 1" импульсы генератора 5193821 55 шающий его функционирование под дейчерез ключ 3 поступают на счетчик 6 и дополнительный счетчик 8. Под действием первого импульса на выходе счетчика 6 получаем изменение сигнала, например с логической "1" на логический "0", которое воздействует на триггер 14 и формирователь 7,Триггер 14 не изменяет своего состояния из-за наличия на втором его входе запрещающего сигцала с триг гера 1 О, а формирователь 7 формирует импульс, который переводит триггер 10 из состояния "1" в состояние "0", Причем после перехода триггера 10 из . состояния "1" в состояние "О" он становится на самоблокировку и не реагирует на импульсы, поступающие с формирователя 7. При этом с триггера 1 О на второй вход триггера 14 поступает сигнал, разрешающий его функционирование при повторном поступлении сигнала переполнения счетчика 6 в процессе преобразования периода входной частоты. С триггера 10 через элемент ИЛИ 11 на установочные входы триггера 12 и малоразрядного счетчика 8 поступает сигнал, устанавливающий триггер 12 в исходное состояние и запрещающий функционирование малоразрядного счетчика 8. О выхода триггера 12 на управляющий вход триггера 13 поступает сигнал, запрещающий переход в состояние формирования сигнала отказа под действием импульсов, поступающих с триггера 4.Наличие запрещающего сигнала на управляющем входе триггера 13 с выхода триггера 12 свидетельствует о правильном функционировании счетчика 6. 5 ; 1015 20 25 30 35 40 50 После перехода счетчика 6 из состояния "1" в состояние "0" он начинает накапливать импульсы стабильной частоты, поступающие с ключа З.Если количество импульсов, поступивших аа измеряемый период, меньше емкости счетчика 6, то переполнения не происходит, а в нем фиксируется код, пропорциональный периоду входной частоты. Если количество поступающих импульсов за период большеемкости счетчика 6, то на выходе снова появляется импульс переполнения, который, воздействуя на триггер 14, переводит его из состояния "0" в состояние "1" (на втором его входе присутствуетразрешающий сигнал). О выхода триггера 14 вместе с зарегистрированным в1 счетчике 6 кодом на выходы 17 поступает сигнал, свидетельствующий о зарегистрированном коде, не соответствующем измеренному периоду входной частоты. Искаженный результат измерения исключается из обработки.. Появление сигнала на выходе триггера 14 свидетельствует о том, что период входного сигнала вышел эа допустимое значение, оговоренное для данного преобразователя.Триггер 10 под действием второго импульса с формирователя 7, в результате второго переполнения счетчика 6, не изменяет своего состояния, так как после первого импульса становится на самоблокировку. После преобразования .и-го периода входной частоты цикл выполнения операции управления и установки преобразователя в исходное положение для измерения следующего и+1 периода входной частоты повторяется,Если в и+1-м цикле преобразования периода входной частоты под действием первого импульса, поступающего с ключа 3, счетчик 6 не изменяет своего состояния, т.е. не перехоЯит из состояния "1" в состояние "0", следовательно, на выходе счетчика 6 импульс, свидетельствующий об изменении состояния счетчика 6 с "1" на "0", не появляется, Тогда триггер 10 не изменяет своего состояния, и с его выхода через элемент ИЛИ 11 поступает сигнал, разрешающий дальнейшее функционирование малоразрядного счетчика 8 и триггера.12 при переполнении счетчика 8. Емкость счетчика 8 выбирается такой, что его переполнение происходит позже прихо; да запрещающего функционирование сигнала с триггера 10. При переполнении счетчика 8 на счетный вход триггера 12 поступает сигнал, устанавливающий его в состояние ".1". Причем при переходе из состояния "0" в состояние "1" триггер 12 стано вится на самоблокировку и не функцио нирует под действием следующего сигнала переполнения, поступающего с малоразрядного счетчика 8О триггера 12 на управляющий вход триггера 13 поступает сигнал, раэре ствием сигнала с триггера 4,Так как на выходе счетчика 6 непоявляется сигнал его обнуления, тоПри появлении сигнала с выхода триггера 4 триггер 13 переходит из состояния "1" в состояние."О", так как на управляющем входе присутствует сигнал, разрешающий его функционирование.Переход триггера 13 из состояния "1" в состояние "О" свидетельствует ктор ОБ Составитель Б.Ходовр Техред М.Пароцай Корректор Е.Сирохма аказ 7325/5 Подписиного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д.4 9 Тираж 811ВНИИПИ Государстве по делам изобрет13035, Москва, Ж-З ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная л 3 1193821 Ф е счетчике 6 фиксируется число, нео том, что в счетчике 6 происходит соответствующее фактическому значе- отказ.нию периода входной частоты. С выхода триггера 13 сигнал, например, в виде логического "О" поступает в устройство обработки и исключает обработку зафиксированногов счетчике 6 кода.Таким образом, искаженный результат, зарегистрированный в счетчике1 О 6, исключается из обработки при наличии хотя бы одного запрещающегосигнала с выходов триггеров 13 и 14.