Устройство для линеаризации характеристик частотных датчиков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 4 РЕСПУБ 19) 3 М /6 151) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АТЕ Т 1, Д ББз 8/24-24.89. Бюл. Р 17аур, А.И,Журав ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР Р 606201, кл, Н 03 М 1/00, 1974.Авторское свидетельство СССР Р 1035789, кл, Н 03 М 1/00, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и пред назначено для получения кода измеряемой величины, являющейся юункцией от периода сигнала частотного датчика. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности работы устройства. Устройство содержит частотный датчик 1, формирователь 2 измерительного интервала, первый элемент И 3, генератор 4 тактовых импульсов, второй элемент И 5, первыйсчетчик 6, блок 7 Аормирования кодаугла наклона характеристик частотного датчика, выполненный на программируемом постоянном запоминающем устройстве, второй счетчик 8, одновибратор 9, регистр 10 памяти. В устройстве применена кусочно-ломаная аппроксимация характеристики частотного датчика. Угол наклона каждого аппроксимирующего отрезка определяетсякодом с выхода блока 7, который, всвою очередь, изменяется в зависимости от текущего содержимого старших разрядов счетчика 6. Код на выходе счетчика 6 является кодом измеряемой величины, 4 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для получения кода измеряемой величины, являющейся Аункцией от периода сигнала частотного датчика.11 ель изобретения - увеличение быстродействия и повьшение точности.На Аиг. 1 изображена блок-схема устройства; на Аиг, 2 - временные 1 О диаграммы работы устройства; на Фиг.З и 4 - графики характеристики частотного датчика и ее аппроксимация.Устройство содержит частотный датчик 1, Аормирователь 2 измерительно го интервала, первый элемент И 3, генератор 4 тактовых импульсов, второй элемент И 5, первый счетчик 6, блок 7 Аормирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, вы О полненный на программируемом постоянном запоминающем устройстве, второй счетчик 8, одновибратор 9 и регистр 10 памяти,Устройство работает следующим обра.зом,На вход частотного датчика 1 подает .ся измерительный параметр Р. С выхода датчика 1 на вход Аормирователя 2измерительного интервала поступает ЗОсигнал (Аиг.2 а), период которого несет инАормацию об измеряемом параметре. Формирователь 2 измерительногоинтервала Аормирует измерительныйинтервал (Аиг,2 б), длительность которого составляет заданное число периодов сигнала датчика 1. Измерительныеинтервалы характеризуются положительным потенциалом на выходе Аормирователя 2, Промежутки между двумя изме-, 40рительными интервалами равны одномупериоду сигнала датчика. По Аронтусигнала на выходе Аормирователя 2устанавливается в начальное состояние первый счетчик 6 (при этом в него 45переписывается число начальной установки, скоммутированное на инАормационных входах) и сбрасывается второйсчетчик 8, Во время измерительногоинтервала импульсы (Аиг,2 в) генерато ра 4 тактовых импульсов поступают через первый элемент И 3 на счетныйвход второго счетчика 8 и, посколькув исходном состоянии на выходе одновибратора 9 присутствует единичныйпотенциал, через второй элемент И 5на счетный вход первого счетчика 6,произведя декремент его содержиого(для возрастающей характеристики дат- а чика в качестве счетного выбирается суммирующий вход). По тактовому импульсу ца выходе переноса второго счетчика 8 появляется импульс, который запускает одцовибратор 9. Последний Формирует интервал нулевого по-. тенциала длительностью в один период тактовой частоты (Аип,2 г). Тем самым блокируется поступление тактирующего импульса на счетный вход первого счетчика 6. Перепадом потенциала на выходе одновибратора 9 во второй счетчик 8 записывается код, получаемый из блокаФормирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, адрес которого задается комбинацией т-старших разрядов на выходах счетчика 6. Код К считываемый из блока 7 Аормирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, соответствует определенному углу наклона характеристики частотного датчика (Аиг.З)К 1+ 1агсе 8К + 2где К. + 2 - число тактовых импуль 1сов, поступивших от генератора 4 тактовых импульсов;К, + 1 - число тактовых импульсов, прошедших на счетчик 6 (Фиг.2 д),и изменяется в зависимости от текущего содержимого старших разрядовсчетчика 6 (Фиг.2 е),Единичный импульс на выходе переноса счетчика 8 появляется каждыйраз при поступлении на его счетныйвход (К; +1)-импульса с момента егоначальной установки кодом К; с выходов блока 7 Аормирования кода угланаклона характеристики частотногодатчика.В течение измерительного интервала счетчик 6 может несколько раз пробегать диапазон своих значений(фиг.4), прежде чем выйти на рабочийдиапазон.Выбор рабочего диапазона определяется числом начальной установки Рдсчетчика 6.По окончании измерительного интервала код изменяемой величины по перепаду сигнала на выходе Аормирователя2 переписывается с выходов счетчика6 в регистр 10 памяти (Аиг,2 ж) и выдается потребителю.Точность воспроизведения кусочно- линейной характеристики частотного датчика не хуже единицы младшего разряда счетчика б, Г 1 аксимальный и мини 5 мапьный тангенсы углов наклона характеристики датчика в данном случае могут отличаться максимумом в два раза, что соответствует большинству частотных датчиков (при необходимости боль шей градации следует обеспечить Аормирование одновибратором 9 интерваладлительностью в 2, 3 и т.д. периода тактовых импульсов).15Таким образом, устройство позволяет Аормировать код измеряемой величины с высокой точностью за время преобразования частота - цифра.20Формулаизобретения Устройство для линеаризации характеристик частотных датчиков, содержащее генератор тактовых импульсов, вы ход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй элемент И и регистр памяти, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения точности, в него введены Формирователь измерительного интервала, два счетчика, одновибратор и блок Аормирования кода угла наклона характеристики частотного датчика, выполненный на прогграммируемом постоянном запоминающемустройстве, выход частотного датчикасоединен с входом формирователя измерительного интервала, выход которогоподключен к входу начальной установки первого счетчика, входу сбросавторого счетчика, входу записи регистра памяти, и второму входу первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и первым входом второго элемента И, выход которого соединен сосчетным входом первого счетчика, инпормационные входы которого объединены в две группы, подключенные соответственно к шинам питания и нулевогопотенциала, а выходы соединены с соответствующими информационными входами регистра памяти, выходы которогоявляются выходами устройства, входыблока Аормирования кода угла наклонахарактеристики частотного датчикасоединены с соответствующими выходами старших разрядов первого счетчика,а выходы подключены к соответствующим информационным входам второгосчетчика, выход переноса которогочерез одновибратор соединен с вторымвходом второго элемента И и входомначальной установки второго счетчика,1478334 7 тах Составитель В,алекперовазаренко Техред М,Ходанич Корректор О. Крандова Редакт аж 885 Заказ 2372/5 ГКНТ СС оизводственно-издательский комбинат Патент , г.ужг р д, уУ о о л. Гагарина 101Ф И Государственного комитета п 113035, Москва, Ж Подписное изобретениям и открытиям Раушская наб., д. 4/5