Цифровое устройство для измерения разности

(И С А НИЕ 408218 О ПИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 03.1 Ч,1972 ( 1767730/1 8-1с присоединением заявки-Приоритет М. Кл. б 01 р 3 60 сударствеиный комитетоавта Миииотрав СССРоа делам изооретенийи открытий 73. Бюллетень47описания 12.1 Ч.1974 публиковано 10.Х 11 ата опубликования 1.767(088.8 АвторизобретениЗаявитель Б. А. ФурманХарьковский ордена Ленина политехнический институимени В, И. Ленина ИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИСКОРОСТЕЙ рой схем дом схем ды же т счетчико один из познаваНа че схема усЦифр скоросте частоты тактовы ров 3,4 н 8, свя и 10,5 15 Блок 11 задания калиброванных и времени состоит из двоичного дел тоты 12, вход которого связан с вых гера 3, а выход - со входом форм 20 7, и двоичного дешифратора 13, п связанного с делителем 12. Выход шин дешифратора 13 связан с фор лем 8, а два другие - с блоком ф ния остатков 14. 25 С контролируемыми объектами свя пульсные датчики 15 и 16. Блок 14 формирования остатков с схем И 17 и 18, импульсные входь связаны с выходами датчиков 15 и ЗО тенциальные входы управляются снтервалов ителя часодом тригирователя оразрядно одной из мировате- ормировазаны имостоит изкоторых16, а пошин деИзобретение относится к области измерения параметров движения.В известных цифровых устройствах для измерения параметров движения, содержащих два импульсных датчика, подключенных к измерительной схеме, выполненной в виде электрически связанных друг с другом генератора эталонной частоты, блока тактовых импульсов, блока задания калиброванных интервалов времени, блока формирования остатков, блока управления переносом информации, блока распознавания знака, декадного счетчика и индикаторного устройства, в которой описанные блоки включают счетчики, триггеры и логические схемы И и ИЛИ, надежность работы блоков зависит от выдержки времени кипп-реле, входящих в них.С целью повышения надежности измерения предложенное устройство снабжено тремя триггерами, причем общий счетный вход первого из них связан с генератором эталонной частоты, один из выходов - со схемой И блока тактовых импульсов, а другой выход - с входом блока задания калиброванных интервалов времени; общий счетный вход второго триггера связан с выходом указанной схемы И, один из выходом - с входами схем ИЛИ блока формирования остатков, а другой - с одним из входов схемы И блока управления переносом информации, выход которой подключен к втое И, своим выходом связанный с вхоы И блока распознавания знака; вхоретьего триггера связаны с выходами в блока формирования остатков, а выходов - со схемой И блока расия знака.ртеже представлена принципиальная тройства,вое устройство изменения разности й содержит генератор 1 эталонной выход которого связан с блоком 2импульсов, состоящим из триггеи 5, схемы И 6 и формирователей 7 анных с шинами импульсов сброса 93шифратора 13; схем ИЛИ 19 и 20 их входы связаны с выходами схем И 17 и 18 и двоичных счетчиков 21 и 22, входы которых связаны с выходами схем 19 и 20. Вторые входы этих схем связаны с импульсным выходом триггера 5.Блок управления переносом информации 23 состоит из двух триггеров 24 и 25, входы которых соединены с выходами счетчиков 21 и 22. Правые потенциальные выходы триггеров 24 и 25 через диоды 26 и 27 связаны с потенциальным входом схемы И 28, левые выходы этих триггеров через диоды 29 и 30 - с потенциальным входом схемы И 31. Импульсный вход схемы И 28 соединен с правым импульсным выходом триггера 5, выход - со входом схемы И 31, выход которых связан со входом декадного счетчика 32 и с блоком распознавания знака 33.Блок распознавания знака 33 содержит схему И 34 импульсный выход которой связан со входом триггера знака 35, а вход - с выходом схемы 31,Потенциальный вход схемы 34 связан с потенциальным выходом триггера 36, два раздельных входа которого связаны с выходами счетчиков 21 и 22.Декадный счетчик 32 и триггер знака 35 связаны с отсчетным цифровым индикаторным устройством 3. Цепи сброса счетчиков 21, 22 триггеров 5, 24, 25, 36 связаны с шиной сброса 9, цепи сброса декадного счетчика 37 и триггера 35 - с шиной сброса 10.Работа цифрового устройства измерения разности скоростей основана на методе сравнения неабсолютных величин составляющих разности скоростей, а лишь некоторых остаточных значений, не превышающих максимально возможной разности. Полный цикл измерения состоит из двух этапов. На первом этапе числа импульсов измеряемых частот, получаемые за фиксированый интервал времени и пропорциональные абсолютным значениям измеряемых скоростей значительно уменьшаются на некоторую, определенную для каждого из контролируемых объектов величину - до уровня указанных остатков. Уменьшение производится путем многократного вычитания из обеих оставляющих некоторого, заранее заданного числа, превышающего максимально возможную разность. На втором этапе измерения происходит сравнение полученных остатков и перенос импульсами тактовой частоты значения их разности в декадный счетчик, управляющий цифровыми индикаторами. Одновременно производится определение знака разности, Калиброванные интервалы времени формируются блоком 11 как сумма периодов эталонной частоты, поступающей на вход делителя частоты 12 с левого выхода триггера 3. Выбор числа периодов в сумме определяется набором числа в дешифраторе 13 и зависит от коэффициента пересчета частоты датчиков скорости в значения линейной скорости движения объектов. 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 бО 65 Длительность второго этапа измерения определяется отрезком времени между появлением импульса на шине дешифратора 13, связанной с формирователем 8 и моментом окончаний цикла, фиксируемым импульсом переполнения делителя 12, управляющего формирователем 7.В течение этого этапа триггер 3 находится в состоянии 1, открывает схему И 6 для прохождения импульсов эталонной частоты с правого выхода триггера 3 на счетный вход триггера 5. Таким образом, на каждом из выходов триггера 5 формируется пачка импульсов, число которых выбирается (набором в дешифраторе 13) равным емкости каждого из счетчиков 21 и 22.Все три последовательности импульсов импульсы, поступающие на делитель 12, импульсы на левом выходе триггера 5 и импульсы на его правом выходе жестко синхронизированы частотой генератора 1 и все сдвинуты относительно друг друга, что исключает необходимость в дополнительных линиях задержки,В момент, соответствующий началу второго этапа измерения, формирователь 8 генерирует импульс сброса на шине 10, устанавливающий счетчик 32 и триггер 35 в нулевое состояние.Работа блока управления переносом информации 18 происходит следующим образом.При равном числе импульсов переполненных двоичных счетчиков 21 и 22 триггеры 24 и 25 к началу второго этапа оказываются в одинаковых состояниях, одна из схем И 28 или 31 при этом будет заперта и путь для прохождения импульсов переноса информации в декадный счетчик 32 закрыт.На втором этапе на входы счетчиков 21 и 22 поступают импульсы с левого выхода триггера 5. Импульс переполнения того из них, в котором был записан больший остаток, вызовет опрокидывание соответствующего из триггеров 24 или 25, что приведет к началу поступления импульсов переноса с правого выхода триггера 5 на счетчик 32.Перенос информации прекращается при переполнении второго счетчика формирования остатков 14,В случае неравного числа переполнений (отличие на 1) счетчиков 21, 22 на первом этапе измерения к началу второго этапа триггеры 24 и 25 оказываются в противоположных состояниях. Этап начинается с поступления импульсов переноса информации на счетчик 32. Перенос прекращается импульсом перполнения того из двоичных счетчиков 21, 22, в котором был записан меньший остаток, возобновляется импульсом переполнения второго и заканчивается с концом цикла измерения,Блок распознавания знака работает следующим образом.Триггер 35 в начале второго этапа устанавливается импульсом сброса в состояние, соответствующее индикации знака минус. Триг 408218гер 35 опрокидывается в противоположное состояние выходным импульсом схемы И 34 в случае положительной разности сравниваемых скоростей Ы=1 - Ъь где У, и Ъ, скорости, измеряемые датчиками 15 и 16.Управление шзоводимостью схемы И 34 производится с потенциального выхода триггера 36.При равном числе переполнений счетчиков 21 и 22 к началу второго этапа триггер 36 в исходном состоянии и схема 34 - заперта. Если Ъ) Ъ счетчик 22 переполняется первым, триггеры 27 и Зб опрокидываются и схемы И 28, 31 и 34:;ропускают импульс на вход триггера знака 35.Если Р(11 то импульс переполнения счетчика 22 соответствует окончанию прохождения импульсов через схемы 28 и 31 и, так как импульсы на правом выходе триггера 5 задержаны относительно импульсов на левом выходе триггера 5 на период его входной частоты, то триггер 27 успевает запереть одну из схем 128 или 31) раньше поступления очередного последующего импульса на их входы, и импульс на вход схемы 34, открытой с выхода триггера 36, уже не поступит.При неравном числе переполнений счетчиков 21 и 22, если число переполнений счетчика 22 на одно больше, к началу второго этапа триггер 36 окажется в состоянии, противоположном исходному и схемы 28, 31 и 34 пропускают первый же импульс переноса информаппп.Если Ъ(Ъто при неравном числе переполнений импульс на. вход триггера 35 в течение второго этапа не поступает,Информация о значении разности скоростей и о ее знаке, записываемая в декадном счет.икс 32 и триггере 35, передается для визуального отсчета на цифровое индикаторное устройство 37.Предмет изобретенияЦифровое устройство для измерения разности скоростей, содержащее два импульсных датчика, подключенные к измерительной схеме, выполненной в виде электрически связан ных друг с другом генератора эталонной частоты, блока тактовых испульсов, блока задания калиброванных интервалов времени, блока формирования остатков, блока управления переносом информации, блока распознавания 15 знака, декадного счетчика и индикаторногоустройства, в которой описанные блоки включают в себя счетчики, триггеры и логические схемы И и ИЛ 1 Л, отл и ч а ю щеес я тем, что, с целью повышения надежности измерения, 20 оно снабжено тремя триггерами, причем общий счетный вход первого из них связан с генератором эталонной частоты, один из выходов - со схемой И блока тактовых импульсов, а другой выход - с входом блока зада ния калиброванных интервалов времени, общий счетный вход второго триггера связан с выходом указанной схемы И, один из выходов - с входами схем ИЛИ, блока формирования остатков, а другой - с одним из входов ЗО схемы И блока управления переносом информации, выход которой подключен к второй схеме И, своим выходом связанной с входом схемы И блока распознавания знака; входы же третьего триггера соединены с выходами з 5 счетчиков блока формирования остатков, аодин пз выходов - со схемой 1 Л блока распознавания знака.408218 Составитель Н. Надеждинадактор Е, Гончар Техред Л. Богданова Корректо ова каз 835/бЦНИИП Подписное тров СС пография, пр. Сапунова, д Изд.Государстве по дела Москва, Ж ного копните изобретениГ -35, Раушска Тираж 755 а Совета Ыи и открытий я наб д. 4/5