Измеритель времени переходного процесса установления частоты

Союз СоветскнхСоцналнстнческниРеспублнк нн 892409 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 8 У(22) Заявлено 09 04 80 (2 ) 2 Я 06615118 21с присоединением заявки РЙ(51) М. Кд,Я 041 10/04 оеударстесииьй комитет по делам иэабретеиий и открытий(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА УСТАНОВЛЕНИЯ ЧАСТОТЫИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения динамических параметровразличных обьектов. Известно устройство для контроля дли 5 тельности переходного процесса по часто те, содержащее накопитель, генератор опорной частоты, к которому подключены счетный вход счетчика и один из выходов вычитателя частот, другой вход которого1 О соединен с источником контролируемой частоты, датчик времени, соединенный с одним из входов логического блока, другой вход которого подключен к выходу накопи 15 теля, последовательно соединенные элемент задержки и триггер, подключенный к выходу счетчика, и элемент И, к выходу вычитателя частот подключены вход элемента задержки, второй вход счетчика и один из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу триггера, а входы накопителя соединены с выходами счетчика и элемента И .11 Однако, хотя это устройство позвожет производить допустимый контроль времени установления частоты, оно не дает возможности полностью определить динамические свойства обьекта. Известен измеритель времени переходного процесса установления частоты, содержащий генератор опорной частоты, реверсивный счетчик, входы которого через соответствующие элементы И соединены с источником контролируемой частоты и сгенератором опорной частоты, а вторые входы элементов И подключены к различ ным выходам триггера, вход которого соединен с выходом счетчика, устройство сравнения, один из входов которого через устройство усреднения соединен с тригге ром, в торой вхо д устройс тва сравнения соединен с источником опорного напряжения, а к выходу устройства сравнения подключено устройство измерения времени. Это устройство позволяет изморить время переходного процесса достижения частотой409 4Измеритель сопержит реверсивный счетчик 1, вход которого через первый элемент 2 И соединен с генератором 3 опорной частоты, а второй вход элемента 2 И подключен к первому выходу первого триггера 4, блок 5 сравнения, опии из выходов которого через блок 6 усрецнения подключен к второму выхоцу первого триггера 4, второй вход блоха 5 сравнения со- О единен .с источником 7 опорного напряже)- ния, а к выходу блока 5 сравнения поцключен блок 8 измерения времени, целитель 9 частоты, вход которого через третий элемент 10 И соединен с генератором 3 опорной частоты, а пругой вхоц этого элемента 10 И подключен к второму выходу первого триггера 4, второй триггер 11 и послецовательно соединенные третий и четвертый триггеры 12 и 13. Вход второго триггера 11 через первый элемент 14 ИЛИ подключен к выходам целителя 9 частоты и второго эле- ) мента 15 И, а к выходу второго триггера 11 подключены первые входы четвертого и пятого элементов 16 и 17 И. Входы элемента 15 И подключены к шине контролируемой частоты и к первому выходу первого триггера 4, с которым соединены входы установки третьего и четвертого триггеров. Второй вход четвертого элемента 16 И подключен к второму выхопу первого триггера 4, вход которого черезвторой элемент 18 ИЛИсоединен с выходом четвертого и пятого элементов 16 и 517 И. Второй вход пятого элемента 17 И соединен с выходом четвертого триггера 13, третий вход пятого элемента 17 И соединен с выходом счетчика 1. Вход управления реверсом счетчика 1 подключен к выхоцу третьего триггера 12, а вход третьего триггера 12 соединен с шиной контролируемой частоты.Устройство работает слецующим образом.В момент времени, когда триггер 4устанавливается в состояние, при кото ром с его второго выхода подается открывающий сигнал на входы элементов 10 и 16, элементы 2 и 15 И закрываются, и триггеры 12 и 13 сигналом с выхоцаОтриггера 4 на их установочные входы, устанавливаются в нулевое состояние. С этого момента времени через открытый элемент 40 И поступают"импульсы с выхода- генератора 3 опорной частоты на вхоц пе дителя 9. частоты, До снятия сигнала сустановочных входов триггеров 12 и 13, т.е. до следующей смены состояния триг гера 4, импульсы контролируемой частоты 3 892 различных заданных значений и определить динамические свойства обьекта 23 ,Оцнако известный измеритель времени переходного процесса установления частоты имеет низкую точность, особенно когда контролируемая частота является низкой) а скорость изменения частоты высока.Цель изобретения - повышение точностиэПоставленная цель постигается тем1 что в измеритель времени переходного процесса установления частоты, содержщций два элемента И, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому вхоцу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход первого элемента И подкщочен к первому. выходу первого триггера, первый вход второго элемента И соединен с шиной контролируемой частоты, блок сравнения, первый .и второй входы которого соединены с выходами соответственно блока усреднения и источника опорного напряжения, выход блока сравнения подключен к вхоцу бло 2 ка измерения времени, введены делитель частоты, три триггера, три элемента И, два элемента ИЛИ, причем выход генератора опорной частоты подключен к первому входу третьего элемента И второй)3 вход которого соединен со вторым выходом первого триггера, входом блока усреднения и первым входом четвертого элемента И, а вйход - через целитель частоты - с первым вхоцом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выхопу второго элемента И, а выход - к входу второго триггера, вы ход хоторого соединен с вторым входом четвертого элемента И и первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а вы. хоц - с входом первого триггера, шина контролируемой частоты соединена с вхо дом третьего триггера, первый выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и вхоцу четвертого три ггера, первый выход которого подключен к второму входу пятого элемента И, третий вход которого подключен к выхоцу реверсивного счетчика, вторые входы третьего и четвертого триггеров обьещ- нены .и соединены с вторыми входами первого и второго элементов И и первым 5 выходом первого триггера.На чертеже препставлена схема изме- рителя10 5 8924не могут изменить состояние триггеров 12и 13. Элемент 17 И за счет сигнала свыхода триггера 13 находится в закрытомсостоянии, Счетчик 1 находится в исходном состоянии. Так как триггер 12 нахо - 5дится в нулевом состоянии, с его выходане .подается сигнал на вход управления реверсом счетчика 1 и счетчик находитсяв режиме сложения. Триггер 1 1 находитсяв нулевом состоянии. При поступлении на 0вход целителя 9 частоты количества импульсов, равного коэффициенту деленияделителя частоты, с выхода его черезэлемент 14 ИЛИ поступает импульс,перевоцящий триггер 11 в единичное 15состояние. После поступления с выходацелителя 9 частоты второго импульса,триггер 11 снова устанавливается в нулевое состояние и сигнал с его выхода,проходя через открытый элемент 16 Ии элемент 18 ИЛИ, переводит триггер4 в другое состояние, при котором закрываются элементы 10 и 16, открываются элементы 2 и 15 и снимается сигнал с установочных входов триггеров 12 1и 13, С этого момента времени на входсчетчика 1, работающего в режиме сложения, поступают импульсы генератора3 опорной частоты. Первый после сменысостояния триггера 4 импульс контролиемой частоты переводит триггеры 11 и12 в единичное состояние. На вход реверса счетчика 1 с выхода триггера 12поступает сигнал и счетчик 1 с этогомомента времени работает в режиме вы 35читания. Второй импульс контролируемойчастоты переводит триггеры 11 и 12 внулевое состояние, а триггер 13 в этотмомент времени переходит в единичноесостояние. С этого момента времени счет.чик 1 работает в режиме сложения. Навходы элемента 17, соединенные с триггерами 11 и 13, подаются открывающиесигналы. Однако по вхоау соединенномус выходом счетчика 1, этот элемент остается закрытым. Элемент 17 И открывается тогаа, когда счетчик 1 устанавливается в исходное состояние. При открывании элемента 17 И триггер 4 снова устанавливается в состояние, при котором0открываются элементы 10 и 16, закрываются элементы 2 и 15, атриггеры12 и 13 устанавливаются в нулевое состоянние. Далее процесс с изменением состояниЯ триггера 4 повторяется. Таким образом, триггер 4 формирует поочередноинтервалы времени один из которых равен удвоенному произведению периода опор"ноЯ частоты на коэффициент деления цели 09 4теля 9 частоты, а другоЯ - цвум перибдам контролируемой частоты. Импульсы со второго выхода триггера 4 поступают на блок 6 усреднения, где происходит выделение среднего значения напряжения. Это напряжение сравнивается в блоке 5 сравнения с напряжением на выходе источника 7 опорного напряжения. При равенстве этих напряжений блок 5 сравнения выдает сигнал на блок 8 измерения времени. Пуск блока 8 измерения времени производится одновременно с подачей возмущения на исследуемый обьект, а остановка блока 8 измерения времени происходит при подаче на него сигнала с выхода блока 5.Регулировкой напряжения, подаваемого с источника 7 опорного напряжения можно настроить измеритель времени переходного процесса установления частоты на остановку блока 8 измерения времени при заданном значении контролируемой частоты.Если погрешность фиксации второго интервала времени у известного измери теля времени переходного процесса установления частоты оценивается периодом контролируемой частоты, то у данного измерителя она оценивается периоцом опорной частоты. Так как опорная частота может быть взята на несколько порядков больше контролируемой частоты, то можно ограничить второй интервал двумя периоцами контролируемой частоты.Таким образом, предлагаемый измеритель времени переходного процесса установления частоты имеет значительно более высокую статическую и цинами ческую точность. Эффективность устройства по точности тем выше, чем меньше контролируемая частота. формула изобретения Измеритель времени перехоцного процесса установления частоты, содержащий два элемента И, генератор опорноЯ частоты, выход которого подключен к первому вхоцу первого элемента И, выхоц которого соеавен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход первого элемента Иподключен к первому выхоцу первого триггере, первый вход второго элеэлемента И соединен с шиной контролиру емой частоты, блок сравнения, первыЯ и второй входы которого соединены с выхоцами соответственно блока усреднения и источника опорного напряжения, выход бло- ка сравнения подключен к входу блока из15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мц 619901, Ь 05 В 23/02 1977.рО 2, Авторское свидетельство СССР М 505127, Н 03 К 13/20, 1973,измерения времени, о т л и ч а ю щ и Яс Ф тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены делительчастоты, три триггера, три элемента Идва элемента ИЛИ, причем выход генератора опорной частоты подключен к первомувходу третьего элемента И, второй входкоторого соединен со вторым выходом первого триггера, входом блока усреднения ипервым входом четвертого элемента И, а 10выход:- через делитель частоты с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходувторого элемента И, а выход - к входувторого триггера, выход которого соеди,нен с вторым входом четвертого элементаИ и первым входом пятого элемента И,выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход - с входом первого триггера, шина контролируемой частоты соединена с входом третьего триггера, первый выход которого подключенк второму входу реверсивного счетчикаи входу четвертого триггера, первый выход которого подключен к второму входупятого элемента И, третий вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, вторые входы третьего и четвертого триггеров объединены и соединены свторыми входами первого и второго элементов И и первым выходом первого тригераПодписноекомитета СССРи открытийая иаб., д, 4/5 460 енного ретений Раущск Тираж ИИПИ Государств по делам. изо Москва, Ж, 1130 илиал ЛПП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Л,. ПлетневаРедактор И, Юрковепкий Техред С. Мигунова Корректор О, ВилаЗаказ 11255/70ВН