Устройство для измерения неэлектрических величин

(51)4 С 01 В 7 00 ВСЕСОЮЗН 1% 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и. А".ЮР,О 71" М Ч".С.1 А ЯЬВЗЬЛИТНА К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 759841, кл. С 01 В 7/00, 1978.Авторское свидетельство СССРВ 949330, кл. С 01 В 7/00, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗе 1 ЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении различных неэлектрических величин, например перемещений, деформаций, размеров. С целью повышения быстродействия засчет выбора структуры, рациональноиспользующей время измерения, в устройство, содержащее датчик 1, измерительный автогенератор 2, генератор 3опорных импульсов, элементы И 4-6,счетчики 12-14, блок 16 сравнения кодов, дешифратор 24, индикатор 25,шину 26 сброса, введены элементы И 710, реверсивный счетчик 15, триггеры 17-20, одновибраторы 21 и 22, элемент ИЛИ 23, элемент НЕ 27. Эффектповьшения быстродействия достигается тем, что интервалы времени измерения,частоты опорного генератора иизмерительного генератора частичносовмещены за счет увеличения вдвоечастоты подсчитываемых импульсов втечение времени пересечения обоихинтервалов, 2 ил.Изобретение относится к областиизмерений, в частности к автоматическому контролю и регулированию, иможет быть использовано при измере 5ниях различных неэлектрических величин, например перемещений, деформаций, размеров,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства эа счет выбораструктуры, рационально использующейвремя измерения.На фиг, 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.15Устройство содержит датчик 1, измерительный автогенератор 2, генератор 3 опорных импульсов, элементы И4-10, счетчики 11-14, реверсивныйсчетчик 15, блок 16 сравнения кодов,триггеры 17-20, одновибраторы 21 и22, элемент ИЛИ 23, дешифратор 24,индикатор 25, шину 26 сброса и элемент НЕ 27. Выход датчика 1 через измерительный генератор 2 подключен кпервым входам элементов И 4 и 5,Устройство работает следующим образом.Частота генератора 3 опорных импульсов выбирается исходя из соотноше-З 0 ния 2 Г) ГГ, где Г- частота измерительного автогенератора 2, Г - частота генератора 3 опорных импульсов.При включении устройства триггер 17 находится в нулевом состоянии,все ключи закрыты. В счетчики 14 и 15 импульсов предварительно заносится код числа К , определяющего разрядность результата преобразования. Команда с инверсного выхода триггера 19 управления открывает элемент И 5 и импульсы с выхода измерительного автогенератора 2 начинают поступать на вычитающий вход счетчика 14, а 45 команда с инверсного выхода триггера 18 управления открывает элемент И 6 и импульсы с генератора 3 опорных импульсов начинают поступать на вычитающий вход счетчика 15 импульсов. Команда с инверсного выхода триггера 20 и нулевой потенциал с выхода триггера 17 открывают элемент 9 и импульсы с генератора 3 опорных импульсов начинают поступать на вход первого (младшего) разряда счетчика 11 импульсов.В силу вьшеприведенного соотношения частот Г, и Г, первым обнуляется счетчик 15. В результате обнуления счетчика 15 импульсов с его выхода отрицательного переноса поступает импульс на Б-вход триггера 17 и переводит его в единичное состояние,Команда с инверсного выхода триггера 18 закрывает элемент И 6. Команда с выхода элемента И 10 открывает элемент И 4 и импульсы с измерительного автогенератора 2 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 12 импульсов, команда с выхода триггера 17 открывает элемент И и импульсы с генератора 3 опорных импульсов начинают поступать на суммирующий вход счетчика 15 импульсов.Единичный потенциал с прямого выхода триггера 17 открывает по управляющему входу элемент И 8 и частота с генератора 3 опорных импульсов через элемент ИЛИ 23 поступает на вход счетчика 13, что соответствует удвоению частоты по входу счетчика 11.Поступление частоты с генератора 3 опорных импульсов на счетчики 13 и 15 продолжается до переполнения счетчика 14 импульсов.Таким образом, в первом такте работы в счетчике 14 импульсов формируется временной интервал ИТ который одновременно квантируется импульсами с периодом следования Т в результате чего в счетчиках 11 и 13 формируется число-импульсный кодН,=ИТ,/Т=ХК,где К = Т /Т - коэффициент преобразования.Длительность 2,первого такта можно представитьМТ, = МТпричемНо ргде Н - число импульсов, поступивших на суммирующий входсчетчика 15.Импульс с выхода отрицательного переноса счетчика 14 поступает на К-вход триггера 17 и переводит его в нулевое состояние, а также поступает на установочный вход счетчика 14, в который записывается код Н из счетР чика 15. Элементы И 5 и 7 закрываются. Нулевой потенциал с прямого выхода триггера 17 открывает элемент И 9 и импульсы с генератора 3 опорных им20 30 35 пульсов поступают на вход младшего разряда счетчика 11, Поступление импульсов на счетчики 11 и 12 продолжается до момента равенства их кодов.5 При этом в момент совпадения кодов с блока 1 Ь сравнения кодов поступит импульс на Б-вход триггера 20, который выдаст команду на закрытие элементов И 9 и 4. Процесс измерения за кончен.При этом во втором такте формируется временной интервал Х Ткоторый квантуется импульсами опорной частоты. Общее число импульсов, поступивших в счетчики 11 и 15, равно ИоТ + МрТ ИоТ (Х -И)Т,1 Время формирования кода Мг равно С =М,Т,+(К.Т -И,Т,)+(Ы,Т, - Ы,Т,),25 где , М,Т,+(ИТ-НОТ,) ,Полученный результат И подсчитывается счетчиками 11 и 13, причем в интервале наложения , и Яг(фиг. 2) счет импульсов производится, минуя счетчик 11, что фактически соответствует счету импульсов с удвоенной частотой. Далее код И г преобразуется в десятичный код дешифратором 24 и отображается на индикаторе 25 в масштабе, определяемом коэффициентом Ь. Формула изобретения40 Устройство для измерения неэлектрических величин, содержащее датчик, измерительный автогенератор, генератор опорных импульсов, три элемента45 И, три счетчика, блок совпадения кодов, дешифратор, индикатор, шину сброса, выход датчика через измерительный автогенератор подключен к первому входу первого элемента И,50 выход которого подключен к входу первого счетчика, выходы которого подключены к первой группе входов блока сравнения кодов, выход второго элемента И подключен к информационному входу второго счетчика, выходы данных кото рого подключены к второй группе входов блока совпадения кодов, выход генератора опорных импульсов подключен к первому входу третьего элемента И,вы.ход третьего счетчика подключен кпервому входу дешифратора, выход которого подключен к входу индикатора,отличающееся тем, что, сцелью повышения быстродействия устройства, в него введены с четвертогопо седьмой элементы И; реверсивныйсчетчик, четвертый счетчик, элементИЛИ,элемент НЕ, четыре триггера,дваодновибратора, выход измерительногоавтогенератора подключен к первомувходу второго элемента И, выход генератора опорных импульсов подключен кпервым входам четвертого, пятого ишестого элементов И, выход четвертогоэлемента И подключен к суммирующемувходу реверсивного счетчика, выходыданных которого подключены к входампредустановки второго счетчика, выходзаема которого подключен к его входууправления предустановкой и к К-входупервого триггера, выход которого через первый и второй одновибраторы подключен к Б-входам соответственно второго и третьего триггеров, выход первого триггера подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов Ии входу элемента НЕ, выход которогоподключен к второму входу шестого элемента И, выход которого подключен квходу четвертого счетчика, первый выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу третьего счетчика,второй выход четвертого счетчика подключен к второму входу дешифратора, выход пятого элемента И подключен квторому входу элемента ИЛИ, инверсныйвыход второго триггера подключен квторому входу третьего элемента И,вы"ход которого подключен к вычитающемвходу реверсивного счетчика, выход которого подключен к Б-входу первоготриггера, прямой выход второго триггера подключен к первому входу седьмого элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход блока совпадения кодовподключен к Б-входу четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу седьмого элементаИ и третьему входу шестого элементаИ, инвесрный выход третьего триггераподключен к второму входу второгоэлемента И, шина сброса подключена кК-входам второго, третьего и четвертого триггеров.