Устройство для измерения инерционности частотных датчиков

 

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство содержит датчик (1) с формирователем импульсов (2), логические двухвходовые элементы И (3), (4), (9), частотный дискриминатор (5), генератор (6) опорной частоты, счетный триггер (7), электронный ключ (8), счетчик (10), делитель (11) частоты, блок (12) цифровой индикации. Выход делителя (11) частоты соединен со вторым входом второго логического элемента И (4), первый вход которого соединен с первым входом электронного ключа (8), а выход - со вторым входом частотного дискриминатора (5). Первый вход дискриминатора (5) соединен с выходом первого логического элемента И (3), первый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов (2), а второй вход - к инверсивному выходу счетного триггера (7). Единичный выход триггера (7) подключен к первому входу третьего логического элемента И (9), второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов (2), а выход - к входу делителя (11) частоты. Такое выполнение устройства повышает точность измерений. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения инерционности датчиков.

Известно устройство (авторское свидетельство СССР 655912, кл. G 01 К 15/00, 1977) для измерения показателя инерции частотных датчиков, содержащие измерительный усилитель с обратной связью, в котором параллельно резистору обратной связи включена цепочка из последовательно соединенных резистора и транзисторного ключа, а также схему сравнения, источник опорного напряжения, триггер с счетным входом и отсчетный блок, включающий генератор опорной частоты, ключ, счетчик и блок цифровой индикации.

Известно также устройство (авторское свидетельство СССР 765674, кл. G 01 К 15/00, 1977), содержащее формирователь импульсов сигналов датчика, частотный дискриминатор, к выходу которого подключен счетный триггер, единичный выход которого соединен с первым входом электронного ключа, второй вход которого связан с генератором опорной частоты, а выход с блоком цифровой индикации через последовательно включенный счетчик.

Недостатком известных устройств является низкая точность измерения, связанная с погрешностями преобразования частоты выходного сигнала датчика в пропорциональную величину напряжения, связанным с частотой.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение точности измерения инерционности датчиков, т.к. она зависит только от дискретности счета частоты опорного генератора и точности фиксации заданной частоты частотным дискриминатором.

Такой технический результат достигается тем, что в устройство для измерения инерционности частотных датчиков формирователь импульсов сигналов датчика, частотный дискриминатор, к выходу которого подключен счетный триггер, единичный выход которого соединен с первым входом электронного ключа, второй вход которого связан с генератором опорной частоты, а выход с блоком цифровой индикации через последовательно включенный счетчик. Дополнительно введены три логических элемента И и делитель частоты, выход которого соединен со вторым входом второго логического элемента И, первый вход которого соединен с первым входом электронного ключа, а выход - со вторым входом частотного дискриминатора, первый вход которого соединен с выходом первого логического элемента И, первый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а второй вход - к инверсивному выходу счетного триггера, единичный выход которого подключен к первому входу третьего логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а выход - к входу делителя частоты.

Схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит датчик 1 с формирователем 2 импульсов, логические двухвходовые элементы И 3,4,9; частотный дискриминатор 5 с двумя входами, генератор 6 опорной частоты, счетный триггер 7, электронный ключ 8 с двумя входами, счетчик 10, делитель 11 частоты, блок 12 цифровой индикации.

Устройство работает следующим образом. Выходная частота датчика 1 с выхода формирователя 2 импульсов изменяется при контроле какого-либо параметра по закону нарастающей экспоненты, при этом через открытый первый 3 логический элемент И на вход частотного дискриминатора 5 поступает импульсная последовательность. Поскольку второй 4 логический элемент является открытым, то в момент достижения частоты некоторого заданного значения Fo на выходе частотного дискриминатора 5 вырабатывается короткий импульс, который устанавливает счетный триггер 7 в единичное состояние. Вследствие этого закрывается второй логический элемент И 4, открывается электронный ключ 8. При этом импульсы с входа генератора 6 опорной частоты поступают через ключ 8 на счетчик 10 результата измерения и блок 12 цифровой индикации. Одновременно импульсы с выхода формирователя 2 импульсов через открытый третий 9 логический элемент И поступают на делитель 11 частоты и через второй 4 открытый логический элемент И поступают на вход частотного дискриминатора 5, при достижении частоты на выходе делителя 11 значения Fo на выходе частотного дискриминатора 5 формируется другой короткий импульс, который устанавливает триггер 7 в исходное единичное состояние. Далее закрывается ключ 8 и прекращается поступление импульсов на счетчик 10. Количество импульсов, зафиксированное счетчиком 10 и отображаемое блоком 12 цифровой индикации, численно равно показателю инерционности τ датчика: где N - количество импульсов, зафиксированное счетчиком; Fo - частота опорного генератора; n - коэффициент деления делителя частоты; - коэффициент пропорциональности.

Устройство позволяет повысить точность измерения инерционности частотных датчиков.

Формула изобретения

Устройство для измерения инерционности частотных датчиков, содержащее формирователь импульсов сигналов датчика, частотный дискриминатор, к выходу которого подключен счетный триггер, единичный выход которого соединен с первым входом электронного ключа, второй вход которого связан с генератором опорной частоты, а выход с блоком цифровой индикации через последовательно включенный счетчик, отличающееся тем, что дополнительно введены три логических элемента И и делитель частоты, выход которого соединен со вторым входом второго логического элемента И, первый вход которого соединен с первым входом электронного ключа, а выход - со вторым входом частотного дискриминатора, первый вход которого соединен с выходом первого логического элемента И, первый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а второй вход - к инверсивному выходу счетного триггера, единичный выход которого подключен к первому входу третьего логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а выход - к входу делителя частоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1