Формирователь импульсов для измерения частоты периодического сигнала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ию (ги ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рых изменяется пропорционально частоте. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путемконтроля его работоспособности передизмерением частоты. Устройство содержит индукционный генератор 1, линиюсвязи 2, интегратор 3, фиксаторы 4и 5 верхнего, нижнего уровней, пороговые устройства 6 и 7, бистабильныйэлемент 8, генератор 9 тактовых импульсов, счетчик 10, мультиплексор11, мостовой блок ключей 12, норми"рующий резистор 13. Работа устройства поясняется временными диаграммами, 6 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 581579, кл. Н 03 М 1/00, 1976,(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к приборам для измерения частоты периодических колебаний, Может быть использовано при измерении сигналов индукционных генераторов, амплитуда котоц 1Н 03 К 5/13, Н 03 М 1/00Изобретение относится к приборам для измерения частоты периодических колебаний и может быть использовано при измерении сигналов индукционных генЕраторов, амплитуда которых изменяется пропорционально частоте.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет контроля работоспособности устройства перед измерением частоты. 1 ОНа фиг. 1 приведена структурная схема формирователя импульсов для измерения частоты периодического сигнала; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства в основном режиме; на фиг.3- 15 то же, в режиме контроля; на фиг. 4- то же; на фиг. 5 - электрическая схе - ма соединения счетчика и мультиплексора; на фиг. 6 - электрическая схема мостового блока ключей. 20Формирователь импульсов для измерения частоты периодического сигнала содержит индукционный генератор 1, линию 2 связи, интегратор 3, фиксатор 4 верхнего уровня, фиксатор 25 5 нижнего уровня, пороговое устройство 6 с верхним порогом срабатьвания, пороговое устройство 7 с нижним порогом срабатывания, бистабильный элемент 8, генератор 9 тактовых импульсов, счетчик 10, мультиплексор 11, мостовойблок 12 ключей, нормиру.ющий резистор 13..К выходу индукционного генератора 1 подключена линия 2 связи, выход 35 которой соединен с первым входом интегратора 3, второй вход которого соединен с выходом фиксатора 4 верхнего уровня, третий вход интегратора 3 соединен с выходом фиксатора 5 ниж него уровня, к выходу интегратора 3 подключены входы порогового устройства 6 с. верхним порогом срабатывания и порогового устройства 7 с нижним порогом срабатывания, выходы 45 которых соединены со входами бистабильного элемента 8, выход которого является выходом устройства. Генератор 9 тактовых импульсов, счетчик 10, мультиплексор 11, мостовой блок 12 50 ключей и нормирующий резистор 13 соединены последовательно, второй вывод нормирующего резистора 13 соединен с первым входом интегратора 3.Индукционный генератор 1 генери рует двуполярные сигналы, частоту которых необходимо измеритьЛиния 2 связи предназначена для соединения индукционного генератора 1 с остальными узлами устройства и представляет собой кабель необходимой длины. фиксаторы верхнего 4 и нижнего 5 уровней предназначены для ограничения верхнего и нижнего уровней выходного сигнала интегратора 3, Пороговые устройства с верхним 6 и нижним 7 порогами срабатывания предназначены для определения момента переключения бистабильного элемента 8 в зависимости от уровня сигнала на выходе интегратора 3, Бистабильный элемент 8 предназначен для формированиясигналов с фиксированной амплитудой,частота которых равна частоте сигналов индукционного генератора 1, Мультиплексор 11 предназначен для формирования периодической импульсной последовательности, приведенной нафиг, 3 б и 4 б. Мостовой блок 12 ключей предназначен для формированиядвуполярных сигналов в соответствиис импульсной последовательностью навыходе мультиплексора,11.Формирователь импульсов для измерения частоты периодического сигналаработает следующим образом,В рабочем режиме, при измерении частоты сигнала, устройства контроля 9-13 обесточены, и на интегратор 3 поступают только входные сигналы с индукционного генератора 1, По достижении выходным сигналом интегратора (фиг, 2 г) верхнего порога срабатьвания (ВПС) срабатьвает пороговое устройство 6 и устанавливает бистабиль- ный элемент 8 (фиг. 2 д) в состояние н н1 , а по достижении верхнего уровня фиксации (ВУФ) выходной сигнал интегратора 3 не изменяется до момента изменения полярности входного сигнала. Теперь выходной сигнал интегратора 3 уменьшается и последовательно достигает нижнего порога срабатывания (НПС) порогового устройства 7, когда бистабил:ьный элемент переключается в состояние "0", и нижнего уровня фиксации (НУФ), определяемого фиксатором 5. Порог срабатывания устройства по площади отрицательной полувопны пропорционален разности ВПС и НУФ, а по площади положительной полу- волны порпорционален разности НПС и ВУФ (фиг 2), Пороги срабатывания по площади для обеих полуволн равны по абсолютной величине, так как ВУФ ра 122499910 20 25 30 35 40 45 50 55 вен по абсолютной величине НУФ, аВПС равен по абсолютной величине НУС. Порог срабатывания по площади устанавливается 503 от минимальных площадей полуволн сигнала во всем диапазоне измеряемых частот.В режиме контроля при проверкефункционирования устройства индукционный генератор 1 входной сигналне формирует, На генератор 9 тактовых импульсов, счетчик 10, мультиплексор 11, мостовой блок 12 ключейподается питание, гальванически несвязанное с питанием остальных схемустройства. Счетчик 10 переключаетсяпо тактовым импульсам и своими выходами управляет работой мультиплексора 11(фиг, 5), На выходе мультиплексора11 формируются логические сигналы,форма которых приведена на фиг. 3 б.Сигнал с выхода мультиплексора 11управляет работой мостового блока 12ключей, схема которого приведена нафиг. 6,При наличии уровня логической "1"на выходе мультиплексора 11 замыкаются электронные ключи К и К 4 и размыкаются электронные ключи К и К;на выход мостового блока 12 ключей.подключается Чь, (" общий" 7,чп вэто время подключен к "общему" интегратора 3), При наличии уровня логического "0" на выходе мультиплексора11, замыкаются ключи К и К и размыкаются ключи К и К 4, йа выход мостового блока 12 ключей подключается"общий" ЧщБ (Ув В это время подключено к "общему" интегратора 3).В результате этого на входе интегратора 3 формируется двуполярный сигнал (фиг. 3 в) . При исправном устройстве площадь длинного сигнала превышает порог срабатывания интегратора3, а площадь короткого сигнала меньше этого порога (фиг. 3 г). Количество импульсов на выходе бистабильногоэлемента 8 (фиг. 3 д) равна количеству длинных сигналов, формируемых мостовым блоком .12. ключей. При обрьве влинии 2 связи или индукционном гене. -раторе 1 амплитуда сигнала на входеинтегратора 3 по величине значительно больше, чем при исправном устройстве. В данном случае площади, какдлинного, так и короткого сигнала,превышают порог срабатывания интегратора 3 (фиг, 4 а-г). Количество импульсов ца выходе бистабильного элемента 8 (фиг. 4 г) равно количеству импульсов, формируемых мостовым блоком 12 ключей, т.е, сумме длинных и коротких импульсов.При коротком замыкании в линии 2 связи или в индукционном генераторе 1 амплитуда, сигнала на входе интегратора 3 равна нулю, и на выходе устройства импульсы не формируются, В этом случае., а также при неисправностях в схемах 3-8, на выходе устройства сигнал отсутствует.Надежность предлагаемого устройства повышается за счет коцтроля его работоспособности непосредственно перед началом измерения частоты.Контроль устройства особенно важен при высоких требованиях и надежности измерения частоты, при затруднении доступа к составным частям устройства для их контроля, а также если невозможно использовать для контроля перед началом основной работы штатный индукционный генератор. Примером таких устройств могут служить измерители скорости вращения агрегатов с использованием индукционных датчиков,Формула изобретения Формирователь импульсов для измерения частоты периодического сигнала, содержащий индукционный генератор, линию связи, вход которой подключен к выходу индукционного генератора, интегратор, первый вход которого подключен к выходу линии связи, фиксатор верхнего уровня, выход которого подключен к второму входу интегратора, фиксатор нижнего уровня, выход которого подключен к третьему входу интегратора, пороговое устройство с верхним порогом срабатьвания и пороговое устройство с нижним порогом срабатывания, входы которых подключены к выходу интегратора, бистабильный элемент, первый вход которого подключен к выходу порогового устройства с верхним порогом срабатывания, второй вход подключен к выходу порогового устройства с нижним порогом срабатывания, а выход - к выходу устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности работы устройства путем контроля его работоспособности перед измерением частоты, в него введены генератор1224999 бремя см тактовых импульсов, мультиплексор, мостовой блок ключей, нормирующий резистор, счетчик, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, вход мультиплексора -к выходу счетчика, вход мостовогоблока ключей - к выходу мультиплексора, вход нормирующего реэисторак выходу мостового блока ключей, авыход - к первому входу интегратора,1224999 Составитель Г,КрапиваИ.Сегляник Техред О.СопкоКорректор Л.Пилипен Редак аказ 196 Проектная, 4 д 4/58 Тираж 816 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Иосква,. Ж, Ра изводственно-полиграфическое Подписиомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/едприятие, г.Ужгор