Процентный время-импульсный преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРесйублик К АВТОРСКОМУ СЯИДЕТЕЛЬСТЯУ(23) ПриоритетН 03 К 13/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий( 088.8) Опубликовано 071282. Бюллетень М 45 Дата опубликования описания 07.12,82(72) Авторыизобретения Ю.А.Смагин, Н.П.Смирнова, Е.Ф.Трифонов, и М;П.Шадрин Пензенский завод- ВТУЗ при Заводе ВЭМ( филиал Пензенского политехнического института)(71) Заявитель 54) ПРОЦЕНТНЫЙ ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах относительного преобразования временных интервалов в цифровой код.Известен процентный время-импульсный преобразователь, в котором осуществляется преобразованиеКС-параметров во временной интервал при анижении мощности, рассеиваемой в измерительной цепи, за счет использования возмущающего воздействия измерительной цепи в виде линейно-изменяющегося напряжения 1 1.Недостаток этого устройства - необходимость проведения оператором дополнительных вычислительных операций для определения процентного отклонения измеряемого параметра от номинального значения, так как цифровой отсчет в нем пропорционален лишь отношению абсолютного значения измеряемого параметра к номинальному значению,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является процентный время-импульсный преобразователь, работа которого осуществляется в два цикла. В первом цикле в счетчики заносятся число МН, соответствующее номинальному значению параметра, и число НХ, пропорцио -, нальное измеряемому параметру, соответственно, Во втором цикле производится автоматическое преобразование этих чисел в непосредственный отсчет процентного отклонения измеряемого параметра от номинального значения, т.е.10 Нх-НиЫЦн ЦнВ состав такого устройства входятсхема определения отношений двух чисел, состоящая из двух интеграторовс последовательным переносом илидвоичных умножителей частоты и делителей частоты, а также дешифраторнесоответствия, в состав котороговходят два триггера с раздельным эа.пуском, две схемы совпадения и схема сборки 121,Недостатками этого преобразователя являются низкое быстродействиеи сложность его реализации,Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности преобразователя за счет его упрощения.Поставленная цель достигаетсятем, что в процентный время-импульс 980278ный преобразователь, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока управления, третий выход которого через блок занесения номинального значения подключен к установочным входам счетчика номинального значения, выходы которого соединены с первой группой входов 0 блока элементов совпадения, вторая группа входов которого подключена к выходам первого счетчика импульсов, а выходы через элемент ИЛИ соединены с входом второго счетчика импульсов, выход пер 15 вого ключа соединен с входом первого счетчика импульсов, выход второго ключа соединен с входом счетчика измеряемого параметра, введены блок сравнения прямого кода, блок сравне ния обратного кода и элемент И, причем выход блока занесения номинального значения подключен к установочным входам второго счетчика импульсов, первая и вторая группа выходов р 5 которого подключены к первым группам входов соответственно блока сравнения прямого кода и блока сравнения .обратного кода, выходы которых соединены с третьим и четвертым. входами соответственно первого ключа,.первая, вторая и третья группы выходов счетчика измеряемого параметра подключены соответственно к второй группе входов блбка сравнения прямого кода, к второй группе входов блока сравнения обратного кода и к входам элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго счетчи- ка импульсов.на чертеже представлена структур ная схема, преобразователя.Устройство содержит генератор 1 счетных импульсов, блок 2 занесения номинального значения, блок 3 управления, ключи 4 и 5, счетчик, б но- . 45 минального значения, блок 7 элемеН- тов совпадения, счетчик 8 импульсов, ,элемент ИЛИ 9, счетчик 10 импульсов, блок 11 сравнения прямого кода, блок 12 сравнения обратного кода, элемент .50 И 13, счетчик.14 измеряемого параметра.В исходном положении счетчики б,8; 10 и 14 находятся в нулевом состоянии551", Преобразователь работает в два цикла.В первом цикле сигналом с блока 3 управления блок 2 занесения номинального значения по установочным б 0 входам в счетчик б заносит число М Т;1 р, где Т, - длительность интервала времени, соответствующая номинальному значению измеряемого параметра, Г - значение частот генератора 1 счетных импульсов, а в счетчик 10 производится запись обратного кода числа М т.е. запись числа М- МИ, где Мд- числовая емкость счетчиков б, В 10 и 14Одновременно блок 3 управления выдает сигнал на ключ 5, в результате чего этот ключ открывается на интервал времени ТХ пропорциональный измеряемому параметру, В результате, в счетчике 14 фиксируется число импульсов генератора 1, равное МХ ТХ фоЕсли Т Тн (т.е. измеряемый параметр больше номинального значения) в процессе счета по достижении числом в счетчике 14 значения М сраИ батывает элемент 13.К входам элемента И 13 подключены выходы не всех триггеров, а только тех, сумма весов которых соответствует числу Мн т.е. номинальному значению измеряемого параметра. При этом блок.2 занесения номинального значения изменяет исходную установку счетчика 10, произведя в него запись числа М Н . Если ТХ с Тн, исходная установка счетчика 10 остается неизменной.Во втором цикле осуществляется преобразование значений М, и Мв циФровой отсчет процентного отклонения параметра от номинального зна. ения т.е.хйн ЬИуц од= д %Для этого блок 3 управления на время второго цикла открывает ключ 4, через который импульсы высокой частоты с генератора 1 счетных импуль-. сов поступают в счетчик 8 импульсов. Выходные уровни триггеров разрядов счетчика б управляют потенциальными входами блока 7 элементов совпадения. Выходные сигналы триггеров разрядов счетчика 8 поступают.на импульсные входы этих же элементов совпадения. При совпадении обоих сигналов на входах элементов совпадения блока 7 на их выходах появляются импульсы, которые поступают через элемент ЙЛИ 9 на счетчик 10. Состояние элементов совпадения блока 7, и, следовательно, суммарную частоту на выходе блока 7 задают состояния триггеров счетчика б. При этом триггер самого старшего разряда счетчика б управляет элементом совпадения, на котором подаются сигналы от триггера самого младшего разряда счетчика 8. С выхода элемента 9 следуют импульсы суммарной частотыММо, ОУчитывая, чточим М - Т и, полу(1)Мп,Импульсы частотыподсчитываютсясчетчиком 10,В случае, если действительноезначение параметра больше его номинального значения (Тс 7 Тн), то преобразователь работает следующим образом.По получении в счетчике 10 числа,равного числу МХ, зафиксированномув счетчике 14, срабатывает блок 11сравнения прямого кода и закрываетключ 4. При этом время Ас , в течение которого ключ 4 открыт, можноопределить из уравнения М -М+дскб.Принимая во внимание, что М = Т. ГАои выражение (1), получимТХс = Ти с + а -" - дТХ О Н о МОткудат- тн ия ьт иф (2)Тм сО ТИ УоЗа время ьс в счетчик 8 пройдет с генератора 1 число счетных импульсов, равное М = 6 с Г или с учетом (2)М М - (3)ЬТСУ ТИз выражения (3) видно, что по окончании второго цикла со ,-е чика 8 может быть снят отсчет относительного отклонения параметра от номинального значения, Знак отклонения устанавливается индицированием состояния триггера знака не показан), коммутируемого по логическим входам импульсами с выхода блоков 11 и 12.В случае Т).с ТН работа устройства ,аналогична с той лишь разницей, что, как отмечалось выше, исходная установка числа в счетчике 10 остается равной М М . При этом по получении в нем числа, равного обратному иоду числа М,С, зафиксированного в счетчике 14, срабатывает блок 12 сравнения обратного кода и закрывает ключ 4, Интервал С в этом случае можно определить иэ уравнения510 15 20 25 т,е. пропорциональный относительному отклонению параметра от Номинального значения. Знак отклонения измеряется на противоположный, поскольку триггер знака установлен в соответствующее состояние при срабатывании блока 12 сравнения обратного кода.Выбирая соответствующим образом значение Мможно получать цифровой отсчет, равный отклонению параметра от номинального значения в процентах, десятых долях процента и т.д.Общее время измерения данным преобразователем равнос = ТХ+ДСИЪиСоставляющая лс, как следует из (2), тем меньше, чем больше частота Г генератора счетных импульсов и чем меньше числовая емкость М применяемых счетчиков. Последняя зависит от требуемой точности и диапазо на измерения.Предлагаемый преобразователь обладает более высокими быстродействием и надежностью, так как он имеет наи- меньшее число узлов и элементов.Формула изобретения Процентный время-импульсный преобЗ 0 разователь, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого подключен к первым входам первого ивторого ключей, вторые входы которыхсбединены с первым и вторым выходами З 5 блока управления, третий выход которого через блок занесения номинального значения подключен к установочным входам счетчика номинального значения, выходы которого соединены с 40 первой группой входов блока элементов совпадения, вторая группа входовФкоторого подключена к выходам первого счетчика импульсов, а выходы через элемент ИЛИ соединены с входом 45 второго счетчика импульсов, выход первого ключа соединен с входом первогосчетчика импульсов, выход второго клю.ча соединен с входом счетчика измеряемого параметра, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениябыстродействия и надежности преобразователя, в него введены блок сравнения прямого кода, блок сравненияобратного кода и элемент И, причемвыход блока занесения номинального 55 значения подключен к установочнымвходам второго счетчика импульсов,первая и вторая группы выходов которого подключены к первым группам входов соответственно блока сравнения ф прямого кода и блока сравнения обратного кода, выходы которых соедине"ны с третьим и четвертым входамисоответственно первого ключа, первая, вторая и третья группы выходов65 счетчика измеряемого параметра под980278 ключены соответственно к второйгруппе входов блока сравнения прямого кода, к второй группе входовблока сравнения обратного кода и квходам элемента И, выход которогосоединен с управляющим входом второго счетчика импульсов,Составитель Л.Плетнева едактор А.Мотыль Техред А.Бабинец Корректор М.ШарошиПодписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/5 аказ лиал ППП "Патент" жгород, ул. П ектная,81/48 Тираж 959 ВНИИПИ Государственпо Делам изобрете 13035, Москва, ЖИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР