Дифференцирующее устройство

1 516 О 63 Сопа Соеетскик Сонлалистических Республик) .11. Кл.- О 06.1 3,0 оедцценцем заявки п государственный камите Совета Министров ССС ао делам изобретенийи открытийоллетець Ъе Дата оцуб(71) Заявитс фФЕРЕНЦИРУ 1 ОЩЕЕ УСТРОЙСТВО Предлагаемое 5 стройство относится к аналого-цифровым вычислительным устройствам,предназначенным для дифференцирования.Известны устроцства аналогичного назначения.Одно цз известных устройств содержит генератор заносН 51 югцРх импульсов, соединенный через сОгцескРе элементы И с входами двух счетчиков, элементы ИЛИ, элех 1 ецтзадержки и триггер 1, Такое устройство 10имеет, однако, ограниченный диапазон работы,Наиболее близким техническим решениемк данному является дифферснцируОцес устройство 2, содержаиее цикл.ческиц Врем 51- 1Рмпул 1 сньЙ преобразОВатель, соединенный свходом нуль-органа, генератор тактовых импульсов, управляющий триггер и схему сравнения временных интервалов. Выходы генератора тактовых импульсов и управляющего 20триггера подключены к входам элемента И,выход элемента ИЛИ - к счетному входусчетчика тактовых импульсов. Первый входуправляющего триггера соединен с выходомосновной линии задержки; вход установки исходных состояний схемы сравнения временных интервалов - с входами установки исходного состояния счетчика такОвых импульсов и первым входом управляющего триггера, а первый вход схемы сравнения времен цых интервалов - с выходом переполнения счетчика тактовых импульсов. Разрядные выходы этого счетчика подключены к первым входам элементов И первой и второй групп, а вторые входы элементов И первой и второй групп сое;11 шсцы с соответствующими выходам 1 схемы сравцсцця временных интерВалов.Зто усросВО пс обссГсчиваст Высокой разрешающей спо;ооцостц дцф 1 Среццированця и, следовательно, измерения скоростей медленно цзмсцяюгццхся сигналов.Цель изобретения -- расшцрсццс диапазона раооты усро 1 ства.Это достцгастс 51 т(.".1, то В стройстВО введены счетчик фазовых циклов, блок синхронизации и дополнительная;нця задержки. Первый вход блока синхронизации соединен с Выходо. цльчна, Второй Вход - с Выходом генератора тактовых импульсов, а выход блока синхронизации - со счетным входом счетчика фазовых ццклов непосредственно, а с вторым входом схемы сравнения временных цнтервалог через дополнительно гведенную л 1 цшю задержки. Выход счетчика фазовых циклов подключен к входу основной лицин задержки ц к второму входу управляющего триггера. Вход установки начального состояния счетчика фазовых циклов соединен с первым входом управляющего триггера,Б ОРОИ БЫХОД КООРОГЭ СВ 5 ЗЯН С 1 РЕТЬЦМЦ БХО дами элементов И первой ц второй групп.Кроме того, схема равнения выполнена в виде триггера с двумя счетными В:(Одамц, которые соединены с первым и Вторьм Входам; СХЕМЬ СрявЕн 51 ВрЕМСННЫ.с; ИПТЕрВЯЛОВ, Я ВЫ- ходы триггера - с выходми лемы сравнения.На чертеже представлена схема дифферснцирующего устройства для случая дцффсрецированпя углового перемещения валя.Оно содери(ит седуоцие элементы; фазовращатсль 1, используемый и дяпцо" ссхгмс в качестве цикличс ого время импульсного преобразозателя, нуль-орган 2, блок 3 синхронизации, генератор 4 тактовых импугь эв, счетчик 5 фазовых циклов, оснэвнуо лшцю 6 ЗЯДЕр)(КИ, СХСЮ 7 Ср)сПЕНИ 5,; ПраВЛяяиццй триггер 8, дополнительную линию 9 задержки, элемент И 10, счетчик 11 та,тэвь:х импульсов, элементы И 12, 13, 14 первой группы, элементы И 15 - 19 второй группы,Устройство работает следуОщим образом.Ротор р-парполюсного фазовращат ля 1 механически соединяют с осью объекта, скорость вращения которого подлежиИзмерению. При повороте ротора фязоврящателя ця угол р его Выходное папряжеше 1, сдвигается относительно напряжения питания .) На электрический угол, пропорццоцальный 1. Напряжение Е/ поступает на вход нуль-органа 2. Нуль-орган в моменты однозначных переходов через нуль синусоиды напряжения (, формируют последовательность узких фазовых импульсов 1,(1=1, 2, ), сдвинутых относительно начальных моментов О,л (Уг=1, 2, ) синусоиды напряжения Ьо на интервалы Ы, (1=1, 2, ). С выхода нуль- органа фазовые импульсы подаются на псрный вход блока 3 синхронизации и сццхронизируются с тактовыми импульсами часто- ТЫ тц, НОС ГУПЯЮШИМИ 2 ВТОРОЙ ВХОД О,Окс синхронизации 3 с выходя генератор 4. Синхронизированные фязовыс импульсывыхода блока синхронизации поступают ца счетный вход счетчика 5 фазовых циклов и через основную линию 6 задержки на второй вход схемы 7 сравнения. Разрядность т счетчика 5 выбирается из услозия обеспечения максимальной разрешающей способности дифференцирования, задаваемой соответствующим числом г, дополнительный код которого записывается в качестве числа начального состояния счетчика. Счетчик 5 осуществ,151- ет выборку фазовых импульсов, которые формируются на выходе счетчика в моменты его переполнения, Таким образом, счетчик формирует суммарные периоды выходного напряжения сс фазовращателя 1. Выходные импульсы счетчика 5 поступают на первый вход управляющего триггера 8 и через дополнительную линию 9 задержки на второй его вход. Выходной потенциал одного плеча управляющего триггера 8 проходит на управляющий вход элемента И 10 и осущесгвг 5 ет УРявленцс зсцОхиение)1 ссетч ика 1 1 .МИУгнз Я.)1 сКТОВОЙ ЯСТОТЫ /тц, ПОСТУПс 10 ЦМИ Ня его счегный вход с генератора "; через второй Вход элемента И 10. Время заполнения 5 сс(чика 11 равно периоду ТццГаОПего цаПРЯжСНИЯ Ь. ЦИКЛИсССКЦ ПЕРЕНОСИАСЬ, СЧЕТ- ик 1 формцруст и своем выходе последо- Втельность импульсов переполпе 1 Ня. Ня перцый Вход схемы 7 сравнения с Выхода счетчи ка 11 В момцты его перепо.шсния поступаютзадержанные фазовые импульсы 11, 1,+То 1=-1, 2, , г), я ця второй вход схемыСРЯВН(НЦ 51 - фяЗОВЫЕ ИМПУЛЬСЫ 11, с с;+ +т;1=1, 2 г) с выхода основной лиши 6 15 задержки, где т - время задержки лиц)ги6 1 тб(т. Схема сравнения выполнена и Вилс )исаспльногэ триггера с двумя параллельно подключенными к псу 1 счетными Входами 1 двухсчстнй триггер), который опро киды Бястс 51 В протиВОпо.Ожньс сост 051 н 1 япри по тупленци каждого очередного цмпуль;а - независимо от нэмеоа счетного входа, ца который от поступает.Рассмотрим случай, когда вращение ротора 25 (1)азэвращятсля 1 овпадает с направлениемБР 21 ЦСНЦЯ ЕГО сЯГНИТНОГО ПОЛ)1, ПРИ ЭТОМ ПЭС- ,словтел)Ность задержанных (1)язОВых ц:5 пуг сов ня счетном моде А схемы 7 сравцсИИ 5 Опережает незядсржяннуО цмпульснуО 30 цо лсдовятельпость, поступающую ца второйсетный ВхОд схемы ср 2 ьнения. Это Опережение В г-м фазовом цикле составляет разности. интервал, характеризующий измер 5 Ощуо скорость Д Вращения ротора фазовращатсля 35 1. В конце г-го фазового цикла счетчик 11 нахолигся в состоянии, когда на его прямь)х разрядных выходах зафиксирован код который -чггывается Во внешние устройства через элем;цты И 12, 13, 14 прямого съема им пуль ом, формируемым ня выхоче 6" схемы 7срянснц 5. Знак кола формцрусся ца Выходе эл: мент И 18.1 кцм обрзом, опцссНное устройство осуцс "т 1,51 ст нспрерьВнэ-ццк,ичсскос цзмсрс цие скорости Вращения объекта, датчиком угловогэ положения которого является фазовращятель. Величину скорости вращения объект хярктсризует выходной кол устройства, а се нпр;.ВГснце - зцяк этого кода.50 Б чс Лиффсренццровяиия сигналя, Выраженного В ругой форме (наприхЯр, в внлс постэ 5 нноГО иги персменнОГО прял(ения, В вилс кода и т. Л.) пя входе устройства должен быть ВкОсен соответствуюПий цикли чс кий время-цмпуль ный преобразователь.Ряоотст усрэйство прц этом аналогично.Формула изобретения001. ДифференцируОщее устрой твО, СОдерж;- щее циклический Время-импульсный преобразоьатсль, соединенный с входом нуль-органа, генератор тактовых импульсов и управляю ццй триггер, причем Выходы генератора так 516063товых импульсов и управляющего триггера соединены с входами элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика тактовых импульсов, первый вход управля 1 ощего триггера соединен с выходом основной линии задержки, схему сравнения временных интервалов, вход установки исходных состояний которой соединен с входами установки исходного состояния счетчика тактовых импульсов и первым входом управляющего триггера, а первый вход схемы сравнения временных интервалов подключен к выходу переполнения счетчика тактовых импульсов, разрядные выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп, а вторые входы элементов И пе 1 яой и второй групп соединены с соответствующими выходами схемы сравнения временных интервалов, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы устройства, в него введены счетчик фазовых циклов, блок синхронизации и дополнительная линия задержки, причем первый вход блока синхронизации соединен с выходом нуль-органа, второй вход - с выходом генератора тактовых 5 10 15 20 25 импульсов, выход блока сннхрон 11 зации соед 11 нен с сетным входом счетч 1 ка фазовых циклов непосредственно, а с вторым входом схемы сравнения временных интервалов через дополнительно введенную лингпо задержки, выход счетчика фазовых циклов подкл 1 очсн к входу основной линии задержки и к второму входу управляющего триггера; вход установки начального состояния счетчика фазовых циклов соединен с первым входом управляюьцго триггера, второй выход которого соединен с третьими входами элементов И первой и второй групп.2. Устройство по п. 1, отлпч ающееся тем, что схема сравнения временнь 1 х интервалов выполнена в виде трпгг"ра с двумя счетными входами, которые соединены с первым и вторым входами схемы сравнения временных интервалов, а выходы триггера соединены с выходамн схемы сравнения временных интервалов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Авт. св. 217490, кл. б 06 д 7/18, 1967.2. Авт. св. 478334, кл. 6 061 3/00, 1973,516063 Составитель Г. Терехова Техред 3. Тараненко Корректор Л. Орлова Редактор И. Грузова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1416,13 Изд. М 1395 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государствешгого комитета Совета Министров СССР ио делам изобретен Ш и открытий 13035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д 4/5