Процентный время-импульсный преобразователь

(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22)Заявлено 25.07,79(21) 2805817/18-21 (53)Я, Кл,Н 03 К 13/20 с присоединением заявки РВ -(23) П риоритет 3 ввударстювый комитет СССР до делам изобретений к открытий(72) Авторы изобретения В. И. Тимофеев и А, И, Тимухин Центральное конструкторское бюро гидромприборостроения1) Заявител 54) ПРОЦЕНТНЫЙ ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ . в, выи перИзобретение относится к вычислитель-.ной и цифровой измерительной технике иможет быть использовано в измерительноинформационных системах для обработкивремя-импульсной информации, напримердля нахождения процентного отклоненияпараметра, заданного в виде временногоинтервала, от. номинального значения этого параметра,Известен цйфровой измеритель отношениявременных интервалов, содержащий измери-тотель временных интервалов со счетчикомна выходе, собирательный элемент счетчик результата, блок сравнения кодов,элемент задержки, запоминающий регистр,установочный вход которого подключенчерез клапаны к выходу счетчика, а выходы соединены с первыми, входами блокасравнения кодов, вторые входы которогоподключены к информационным выходам20счетчика, при этом выход блока сравнениясоединен со входом счетчика результатаи через собирательный элемент - к установочным входам счетчика, причем вто-,рые входы клапанов непосредственно, асобирательный элемент через элемент задержки подключены к управляющему выходу измерителя временных интерва -лов 1 1.Недостатком устройства является невысокая точность измерения, так какпри малых длительностях измеряемых интервалов или одного из них повышениеточности связано с увеличением образцовой частоты, а это ограничено быстродействием элементов, и вследствие того,что при измереняи не учитывается дробная часть от деления. Кроме того, устройство не позволяет находить процентное отклонение измеряемого параметраот номинального значения этого параметра,Известен также цифровой измерительотношения временных интервалов, содержащий измеритель временных интервалов,выход которого подключен ко входам первого и второго счетчиков импульсоходы которых соединены. со входам3 . 9688вогоблока сравнения кодов,выход которого подключен к установочным входамвторого счетчика импульсов, при этомвходы второго блока сравнения кодов соответственно подключены к выходам старших декад первого счетчика импульсов, -квыходам третьего счетчика импульсов ичерез элемент фиксации нуля - к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого соединен с выходомвторого блока сравнения кодов и с первым входом элемента ИЛИ, второй входкоторого подключен к третьему входу распределителя импульсов и к установочномувходу второго счетчика импульсов, а выход 5эЛемента ИЛИ соединен с установочным. входом третьего счетчика импульсов,второй вход котороГо подключен к выходу измерителя входных интервалов, приэтом выход распределителя импульсовсоединен со входом счетчика результируюших импульсов 2,Недостатками данного устройства являются невысокая точность измерения исложность. 25 Наиболее близким по достигаемому результату и технической сушности к изобретению является процентный время- импульсный преобразователь, содержаший блок управления, первый выход которого через блок занесения номинального эначения соединен с входом первого счетчика, . второй выход - с первым входом первого ключа, третий выход - с первым входом дешифратора несоответствия, четвертый выход - с первым входом второго ключа, а вход - с первым выходом дешифратора несоответствия, второй выход которого соединен с первым входом третьего ключа,,40 третий выход - с первым входом четвертого ключа, а первый и второй входы соответственно с выходами первого умно жителя и четвертого ключа, второй вход которого соединен со вторым входом третьего ключа и выходом второго умно 45 жителя, при этом выход третьего ключа подключен ко входу второгосчетчика, а входы первого и второго умножителей- соответственно к выходам первого и третьего счетчиков и выходам третьего и четвертого счетчиков, при этом входы третьего и четвертого счетчиков соединены соответственно с выходами второго и первого ключей, вторые входы которых соединены с генератором счетных 55 импульсов, а третий вход первого ключа подключен к шине измеряемого интервала 3,96 фНедостатками известного преобразователя являются невысокое быстродействие вследствие того, что собственновычисления производятся по истеченииизмеряемого интервала времени, и сложность,Белью изобретения является повышение быстродействия и упрошение устройства.Указанная цель достигается тем, чтов процентиый время-импульсный преобразователь, содержащий генератор счетныхимпульсов, соединенный с первым входомэлементаИ, другой вход которого соединен с шиной измеряемого временного ин -тервала, блок занесения номинальногозначения, выход которого соединен совходом первого счетчика, второй счетчик, двоичный умножитель, входы которого соединены с соответствующими информационными выходами первого и второгосчетчиков, делитель частоты, счетчикрезультата, введен блок вычитания импульсов, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента И, вычитаюший вход - с выходом двоичного умножителя, а выход - с входами второго счетчика и делителя частоты, причем счетчикрезультата содержит реверсивный счет- чик, счетный вход которого соединен свыходом делителя частоты, а управляющий вход через триггер соединен с выходом переполнения второго счетчика.На чертеже приведена функциональнаясхема преобуазователя.Процентный время -импульсный преобразователь содержит генератор 1 счетныхимпульсов, элемент И 2, блок 3 занесения номинального значения, блок 4 вычитания импульсов, двоичный умножитель6, счетчик 7, делитель частоты 8, счетчик результата 9, который включаеттриггер 10 и реверсивный счетчик 11.На шину, 12 измеряемого временного интервала подается измеряемый временнойинтервал Тх, входы элемента И 2 соединены с выходом генератора 1 счетныхимпульсов и шиной 12 измеряемого временного интервала, Выход элемента И 2соединен с суммируюшим входом блока4 вычитания импульсов, вычитаюший входкоторого соединен с выходом двоичногоумножителя 6, а выход соединен со входами счетчика 7 и делителя частоты 8.Вход счетчика 5 соединен с выходомблока занесения номинального значенияЭ, а информационные выходы - с первыми входами двоичного умножителя 6,другие входы которого соединены с ин5 9688 формационными выходами счетчика 7.Выход переполнения счетчика 7 соеди.нен со входом счетчика 9 результата (со входом триггера 10). Выход делителя,частоты 8 соединен.со вторым входом счетчика 9 результата (со счетным входом реверсивного счетчика 11). Управляющий вход реверсивного счетчика 11 соединен с выходом триггера 10.Предлагаемое устройство работает 10 следующим образом.В исходном состоянии счетчики 5 и 7, делитель частоты 8 и триггер 10 обнулены, а в реверсивном счетчике 11 записан код, соответствующий 100%-ному .15 отклонению измеряемого временного интервала от номинального значения (цепи начальной установки на чертеже не показаны), Перед началом измерения из блока 3 занесения номинального значения в 20 счетчик 5 заносится число й , соответствующее номинальному значению измеряемого параметра:Б= Н СЧогде МЧ - емкость счетчиков 5 и 7;Тн - номинальный временной интервал;Е - частота генератора 1 счетныхЪОимпульсов.Процесс измерения начинается с момента поступления на шину 12 измеряемого временного интервала Тх, который поступает на второй вход элемента И 2, на 35 первый вход которого поступают импульсы частоты Р, генератора 1 счетных импульсов. Импульсы с выхода элемента И .2 поступают на суммируюший вход блока 4 вычитания импульсов, на вычитающий вход 40 которого поступают импульсы с выхода двоичного умножителя 6. Частота импульсов Р,на выходе блока 4 вычитания импуль, сов равна: М Т-Т Т-ТМвьх кт оа тТехнико-экономический эффект данного устройства по сравнению с известным заключается в повышении быстродействия операции вычислении процентного отклонения измеряемого временного интервала от номинального, так как операция преобразования заканчивается к концу измеряемого временного интервала, т. е, весь . процесс преобразования осуществляется во время поступления. измеряемого временного интервала. Кроме того, предлагаемое устройство проще известного.формула изобретенияПроцентный время-импульсный преобразователь, содеркаший генератор счетФ О 6Частота импульсов на выходе двоичного умножителя 6 5Г "-РЬ 4 ЯИз двух последних выражений имеем:Г."сц цсц . "сц При этом частота импульсов Р 8 на выл- Ыде делителя частоты 8 равна4 О СЧЙ8 К 8 К 8 Нй 96 бВ исходном состоянии реверсивный счетчик 11 находится в режиме вычитания и, если Т= О, его состояние не.изменится,.т. е.:К Вью = Моо-О = йоогде Мпо - код, соответствующий 100%- ному отклонению измеряемого значения временного интервала от номинального, что соответствует отклонению в 100% от номинального значения, Если Т Тно, то на счетный вход счетчика 11 поступит количество импульсов Мх .СЧТак как М00 Кв йто- -О"вьх = "оо "хоо- - = ОКК 8Если же О Т, (Т, то Состояние триггера 10 при этом не меняется, причем нулевое состояние триг-гера 10 соответствует ТТн . ЕслиТхТн , то в счетчик 7 поступит количество импульсов, большее Мсч. При этомон переполняется в процессе счета и устанавливает триггер 10 в единичное состояние, что соответствует Т ) Тн, Реверсивный счетчик 11 переключается врежим суммирования. Следовательно, еслиТхТн,в реверсивный счетчик 11 насуммирующий вход после переполнения второго счетчика 7 будут поступать импульсы, соответствующие превышению Тх надТн . При этом в реверсивном счетчике11 будет запиеано количество импульсов Н.ПодписноеСССР , д. 4/5 аз 8192/81 Тираж 959 ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская на илиад ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна ных импульсов, соединенный с первымвходом элемента И, второй вход которого соединен с шиной измеряемого временного интервала, блок занесения номинального значения, выход которого соединен с входом первого счетчика, второй счетчик, двоичный умножитель, входы которого соединены с соответствуюшими информационными выходами первого и второго счетчиков, делитель частоты, счетчик результата, о т л и ч а -ю ш.и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрошения преобра-.зователя, в него введен блок вычитанияимпульсов, суммирующий вход которогосоединен с выходом элемента И, вычитаюший вход - с выходом двоичного умно-,жителя, а выход - с,входами второго 96 8счетчика и делителя частоты, причем счетчик результата содержит ревбрсивный счетчик, счетный вход которого соединен с .выходом делителя частоты, а управляюший вход через триггер соединен с выходом переполнения второго счетчика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР391728, кл, Н 03 К 13/20, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР573874, кл. Н 03 К 13/20,й 01 Й 23/02, 1976,3. Авторское свидетельство СССР429526, кл. Н 03 К 13/20, 1971