Стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов

Союз СоветскихСоцмапмстичеснмкРеспублик ОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 3253977/ 182)Заявлено 02.03,8 присоединением заяв С 01 й 13/О Государственный комитет СССР оо делам изобретений) Авторыизобретения Гуляев, В, И, Емельяненков и на Трудового Красного Зна н университет им. В. И. Ленина нструкторско-технологическое одством БГУ им. В.И. Ленина Белорусский оргосударственныи Специальноес опытным прои(71) Заявител 54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ к электро ожет быть ских изме Изобретение относитсяизмерительной технике и миспользовано в автоматиче рительных системах.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стро. 5 боскопический преобразователь периодических электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход - с входом усилителя"расширителя, выход которого подключен к шине выходного сигнала, генератор стробимпульсов, блок совпадения, линии задержки и коммутатор 1Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования, так как оно не обеспечивает заданного числа выборок на период входного сигнала.Цель изобретения - повышение точ" ности преобразования путем обеспечения заданного числа выборок на период входного сигнала. Эта цель достигается тем, что стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого соединен с шиной входного сиг" нала, а выход - с входом усилителя- расширителя, выход которого подклю" чен к шине выходного сигнала, генератор стробимпульсов и блок совпадения, снабжен дополнительными смесителем, усилителем-расширителем и блоком совпадения, управляемым генератором стробимпульсов, двумя формирователями импульсных последовательностей, двумя формирователями огибающих пачек импульсов, двумя счетчиками периодов расширенных сигналов и вычислителем, первый информационный вход которого связан с выходом первого. счетчика стробимпульсов, первый управляющий вход - с управляющими входами первого счетчика строб- импульсов, и первого счетчика периодов расширенного сигнала и выходомпервого формирователя огибающей пачки импульсов, второй информационный вход - с выходом первого счетчика периодов расширенного сигнала, третий информационный вход- с выходом второго сцетчика периодов расширенного сигнала, второй управляющий вход - с управляющими входами второго счетчика периодов расширенного сигнала и второго счетчика строб- импульсов и выходом второго формирователя огибающей пачки импульсов, четвертый информационный вход - с выходом второго счетчика стробимпульсов, а выход - с входом управляемого генератора стробимпульсов, выход которо. го соединен с входом первого счетчика стробимпульсов, вторым входом смесителя и первым входом блока совпа- дения, выход которого подключен к входу первого формирователя огибающей пачки импульсов, а второй входк входу первого счетчика периодов расширенного сигнала и выходу первого формирователя импульсной последовательности, вход которого связан с выходом усилителя-расширителя, причем выход генератора стробимпульсов соединен с входом второго счетчика стробимпульоов, вторым входом дополнительного смесителя и перВым вхо дом дополнительного блока совпадения, выход которого подключен к входу вто-. рого формирователя огибающей пачки импульсов, а второй вход - к входу второго счетчика периодов расширенного сигнала и выходу второго формирователя импульсной последовательности, вход которого связан, с выходом дополнительного усилителя-расширителя, входом соединенного с выходом дополнительного смесителя, первый вход которого подключен к шине входного сигнала.На чертеже. представлена .структурная электрическая схема устройства,Устройство состоит из генератора 1 стробимпульсов, смесителя 2, дополнительного смесителя 3, управляемого генератора 4 стробимпульсов, усилителя-расширителя 5, дополнительного усилителя-расширителя 6, первого и второго формирователей 7 и 8 импульсных последовательностей, блока 9 совпадения, дополнительного блока 10 совпадения первого и второго формирователей 11 и 12 огибающих пачек импульсов, первого счетчика 13 строб" импульсов, первого счетчика 14 периодов расширенного сигнала, второгосчетчика 15 периодов расширенногосигнала, второго счетчика 16 стробимпульсов и вычислителя 17,Устройство работает следующим образом,Преобразование проводится в три1 этапа, Два первых - калибровочныхэтапа осуществляются параллельно, во них получают информацию, необходимую для проведения третьего этапасобственно стробоскопического преобразования,В исходном состоянии счетчики15 13- 16 и аппаратура вычислителя 17установлены в "0. В начальный момент сигнал с выхода вычислителя17 задает период повторения стробимпульсов управляемого генераторастробимпульсов, равный Т. Периодповторения стробимпульсов генератора,/Ы и Т - известны. Стробимпульсы генераторов 4 и 1 поступают на вторые входы идентичных смесителей 2 и3. При этом на выходе усилителя-расширителя 5 появляется расширенныйсигнал, а на выходе формирователя 7 импульсная последовательность с пери 3 В одом, равным периоду расширенного сигнала. Импульсы с выходов блоков 4 и7 подаются на входы блока 9 совпадения. Из-за того, что стробимпульсыи импульсы формирователя 7 имеютдлительность, отличную .от нуля, на35выходе блока 9 совпадения вместоединичных импульсов совпадения могутпоявляться пачки импульсов совпаденияЭти пачки сглаживаются формирователем 11 огибающей пачки импуль 40сов. При появлении импульса на вы- фходе блока 11 разрешается работасчетчиков 13 и 14. В момент появления следующего стробимпульса на выходе формирователя 11 в счетчике 1345будет подсчитано й стробимпульсов,а в счетчике 14 - число р периодоврасширенного сигнала. Этим импульсом величины Й и р считываются ввычислитель 17. После считываниясчетчики 13 и 14 устанавливаются в"0". Этим заканчивается первый этап.Одновременно с ним проводитсявторой этап, который осуществляетсяаналогично первому этапу блоками 3,1, 6, 8, 10, 12, 15, 16 и 17 В результате второго этапа в выцислитель 17 из счетчика 15 считываетсяг число периодов расширенного сигна5 9548 ла, соответствующего периоду Т стробимпульсов генератора стробимпульсов, а из счетчика 16 М число стробимпульсов генератора. й и г подсчитаны в интервале между двумя 5 импульсами совпадения, сформированными формирователем 12,В момент считывания в вычислитель 17 последней пары чисел начинается третий этап. оВычислитель 17 рассчитывает вели- чинуоой-й,(Т-Т) Мо рй-гй 40 15где й- заданное число выборок на период исследуемого сигнала,С выхода вычислителя 17 величинаХТ подается на вход управляемогогенератора 4 стробимпульсов, который 20начинает генерировать последовательхность стробимпульсов с периодом Твследствие чего обеспечивается заданоное число й выборок на период.Величина Т запоминается в вычислителе 17. В конце третьего этапав счетчике 13 будет подсчитано число М стробимпульсов, а в счетчике 14 - число 1. При этом величинаТ на выходе вычислителя не измех1нится,В процессе дальнейшей " работыустройства каждый импульс формирователя 11 инициирует считывание информации из счетчиков 13 и 14, а затем устанавливает их в 0 . После11 1135каждого считывания в вычислителе17 осуществляется проверка: равноли содержимое счетчика 13 М , а счет 0цика 14 - 1.Бсли период исследуемого сигналаизменяется, то в счетчике 13 будетподсчитано число ММ .При этомавычислитель 17 произведет установку на входе управляемого генератора4 стробимпульсов величины Т и, пос"ле получения в двух калибровочныхэтапах исходной информации (новых величин й, р, г и М), рассчитает новую величину Т , которая обеспечитхо 50получение М выборок на период исследуемого сигнала.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность преобразования.Формула изобретения55Отробоскопический преобразователипериодических электрических сигналов, содержащий смеситель, первыиивход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход " с входомусилителя-расширителя, выход которо"го подключен к шине выходного сигнала, генератор стробимпульсов и блоксовпадения, о т л и ч а ю щ и Й с ятем, что, с целью повышения точностипреобразования путем обеспечения заданного числа выборок на период входного сигнала, он снабжен дополнительными смесителем, усилителем-расширителем и блоком совпадения, управляемым генератором стробимпульсов, двумя формирователями импульсных последовательностей, двумя формирователями огибающих пачек импульсов, двумясчетчиками периодов расширенных сигналов и вычислителем, первый информационный вход которого связан с выходом первого счетчика стробимпульсов,первь 1 й управляющий вход " с управляющими входами первого счетчика стробимпульсов и первого счетчика перйодов расширенного сигнала и выходомпервого формирователя огиоающей пачкиимпульсов, второй информационнюйвход - с выходом первого счетчика периодов расширенного сигнала, третийинформационный вход - с выходом второго счетчика периодов расширенногосигнала, второй управляющий входс управляющими входами второго счетчика периодов расширенного сигнала ивторого счетчика стробимпульсов ивыходом второго формирователя огибающей пачки импульсов, четвертый информационный вход " с выходом второго счетчика стробимпульсов,а выход - с входом управляемого генератора стробимпульсов, выход которого соединен с входом первого счетчика стробимпульсов, вторым входомсмесителя и первым входом блока совпадения, выход которого подключен квходу первого формирователя огибаютщей пачки импульсов, а второй вход"к входу первого счетчика периодоврасширенного сигнала и выходу первого формирователя импульсной последовательности, вход которого связан свыходом усилителя-расширителя, причем выход генератора стробимпульсовсоединен с входом второго счетчикастробимпульсов, вторым входом до"полнительного смесителя и первым входом дополнительного блока совпадения,. выход которого подключен к вхо-.ду второго формирователя огибающейпачки импульсов, а второй вход квходу второго счетчика периодов расши954879 ставитель В. Лившхред Т.фанта ектор О. Бипак Тыкей едакт Подписноекомитета СССРи открытийушская наб д. аз 6418/ Тираж ВНИИПИ Госудацст по делам изоб 113035, Москва, ППП "Патент ектная ж город,ил ренного сигнала и выходу второгоформирователя импульсной последовательности, вход которого связан с выходом дополнительного усилителя-расширителя, входом соединенного с выходом дополнительного смесителя, первый вход которого подключен к шиневходного сигнала,1 717 енного етений -35, Р Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Осьминин А. А, Преобразование частоты периодических сигналов при помощи схем временных совпадений,- "Измерительная техника", 1968, У 2, (прототип).