Датчик момента экстремума

 

(и) 436298

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соез Советских

Социалистических

Республик (61I) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.12.72 (21) 1858170/18-24 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15,07.74. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 13.12.74 (51) М. Кл. G 01г 29/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317(088.8) (72) Автор изобретения

Р. В. Коровин (71) Заявитель (54) ДАТЧИК МОМЕНТА ЭКСТРЕМУМА

Изобретение огносится к области вычислительной техники и может быть использовано в,преобразовании измеряемой величины в код, а также в автоматизированных системах контроля радиоэлектронных устройств.

Известны датчики момента экстремума, включающие в себя преобразователь «амплитуда сигнала — частота импульсов», делитель частоты на двух триггерах, реверсивный счетчик, генератор эталонной частоты, схемы совпадения, триггеры и ждущий мультивибратор.

Недостатком этих устройств является малое быстродействие, заключающееся в том, что для определения знака производной входного сигнала необходимо не менее четырых периодов сигнала с выхода преобразователя «а и илитуда сигнал а — ч а стога и м пульсов ов».

Целью предлагаемого изобретения являетс я повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что выход преобразователя подключен ко входам схем совпадения и элемента задержки, выходы первых двух схем совпадения подключены к раздельным входам первого триггера, противоположные выходы которого подключе ны ко вlорым входам этих схем совпадения и ко входам управления реверсивных

"четчиков; генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков, а их выходы через схему «ИЛИ» подключены к одноименным входам второго и третьего триггеров, при этом выход элемента задержки подключен ко второму входу второго триггера; выход второго триггера соединен со вторым входом третьей схемы сов падения, выход которой подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи

1р сброса реверсивных счетчиков подключены к выходам первых двух схем совпадения.

На чертеже представлена блок-схема датчика момента экстремума.

Датчик содержит преобразователь 1 «ам15 плитуда сигнала — частота импульсов», схемы совпадения 2, 3 и 4, элемент задержки 5, триггер 6, реверсивные счетчики 7 и 8, генератор 9 эталонной частоты, схему «ИЛИ» 10, триггеры 11 и 12, мультивибратор 13.

20 Датчик работает следующим образом.

С выхода преобразователя 1 на входы схем совпадения 2, 3 и 4 поступает импульсный сигнал, модулированный по частоте. В зависимости от текущего состояния триггера 6

2S одна из схем совпадения (2 или 3) оказывается открытой, и очередной импульс преобразования посту пает на цепь сброса одного из счетчиков. Допустим для определен ности, что была открыта схема 2, тогда импульс

30 сбрасывает в исход|ное нулевое положение

436298

20

50 счетчик 8 и одновременно поступает на левый вход триггера 6 и перебрасывает его в такое положение, при .котором появляется потенциал на выходе, связанном со вторым входом схемы 3. Схема 3 открывается и ждет поступления очередного импульса с преобразователя. Одновременно этот же потенциал с выхода триггера б поступает на реверсивным счетчик 8 и переводит его в режим суммирования импульса в, следующих с выхода генератора 9 эталонной частоты, а также на счетчик 7, но последний переводится в режим вычитания тех же импуль.ов.

В течение периода выходного сигнала преобразователя 1 на оба счетчика (7 и 8) посту пают импульсы с генератора 9. По окончании периода очередной импульс с преобразователя 1 перебрасывает григгер 6, который при переключении переводит счетчик 8 в режим вычитания, а счетчик 7 после сброса— в режим суммирования. При эгом если число, записанное в режиме суммирования в счетчике 8, будет меньше числа импульсов, посту пввших IHB него в режиме вычитания (что соответствует увеличению длительности периода сигнала с преобразователя или, соответственно, уменьшению часготы), с выхода счетчика 8 через схему «ИЛИ» 10 на триггеры 11 и 12 поступает импульс переполнения, переводящий .последние в единичное состояние, при этом схема совпадения 4 оказывается:запертой и очеред ной импульс с преобразователя на триггер 12 не проходит, оставляя его в еди ничнои состоянии. Этот же импульс, но несколько задержанный в элементе задержки 5, переводит триггер 11 в исходное состояние, при котором схема 4 открыта.

Единичное состояние триггера 12 в виде сигнала с его единичного выхода фиксирует уменьшение частоты преобразователя 1, т. е. один из знаков производной входного сипнала датчика.

Если длительность последующего периода сигнала с преобразователя будет меньше длительности предыдущего периода (что соответствует увеличению частоты преобразователя), число, за писанное в счетчик 8 в режиме суммирования, будег больше числа, которое за|пишется в режиме вычитания, и в момент окончания вычитан.-:я на выходе счстчика 8 сигнал переполнения будет отсутствовать. В этом случае триггер 11 находится в нулевом состоянии, схема совпадения 4 открыта, и импульс..конца последующего перио. да поступает через нее на нулевой вход триггера 12, переводя его в нулевое состояние или подтверждая его. Сигнал знака производ ной в этом случае имеется на нулевом выходе триггера 12, что свидетельствует о текущем повышении частоты преобразователя, Реверсивный счетчик 7 работает аналогич но счетчику 8, но со сдвигом на полцикла.

Таким образом, в конце каждого периода сигнала преобразователя 1 на выход датчика поступают сигналы о характере изменения частоты преобразователя.

Ждущий мультивибратор 13 срабатывает при изменении состояния триггера 12 и фиксирует момент изменения, знака производной, т. е. момент экстремума.

Таким образом, предлагаемый вариант датчика обладает быстродействием в четыре раза большим, чем известные.

Предмет изобретения

Датчик момента экстремума, содержащий преобразователь амплитуды си гнала в частоту им|пульсов, реверсивные:счетчики, генератор эталонной частоты, схемы совпадения, триггеры, ждущий мультивибратор, входы кото рого подключены к выходам триггера, элемент задержки и схему «ИЛИ», о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, выход преобразователя подключен,ко входам схем совпадения и элемента задержки, выходы первых двух схем совпадения подключены к раздельным входам, первого триггера, противо положные выходы;которого подключены ко вторым входам этих схем совпадения и ко входам управления ревер сивных счетчиков, генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков, а их выходы через схему «ИЛИ» под ключены к одноименным входам второго и третьего триггеров, при этом выход элемента задержки подключен ко второму;входу второго триггера, выход второго триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадения, выход которой, подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи сброса реверсивных счетчиков подключены к выходам двух первых схем совпадения.

Редактор Б. 11анкина

Составитель Г. Осипов

Тех ред Г. Васильева

1<оррекгор О. Тюрина

Заказ 3319 5 Изд. М 1835 Тираж 578 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типографии, пр. Сапунова, 2