SU920568A1 - Устройство дл измерени времени переходных процессов - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

I

Устройство относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  динамических параметров управл емых автогенераторных систем.

Известен измеритель времени переходного процесса, содержащий ключ, счетчик, устройство индикации, устройство регулируемой задержки и формирователь мерных интервалов времени. Измеритель позвол ет восстанавливать функцию переходного процесса

Однако при измерении быстродействи  коротких переходных процессов ошибка измерени  может быть существенной . Это объ сн етс  тем, что переходна  функци  восстанавливаетс  по результатам нескольких последовательных измерений путем измерений частоты импульсов.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  времени переходного процесса, содержа- .

щее коммутатор, четыре блока сравнени  , блок управлени , цифровой измеритель времени и генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу Пуск цифрового измерител  времени, вход Стоп которого соединен с выходом блока управлени  2.

Однако известное устройство имеет низкое быстродействие обработки информационной импульсной последовательности , так как получение информационной точки происходит путем подсчета импульсной исследуемой частоты реверсивными счетчиками до переполнени .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  при контроле быстрых переходных процессов.

Claims (2)

1. Эта цель достигаетс  тем, что, в устройство дл  измерени  времени переходных процессов, содержащее коммутатор , четыре блока сравнени , блок управлени , цифровой измеритель времени и генератор тактовых импульCOB , подключенный к входу Пуск цифрового измерител  времени, вход Стоп которого соединен с выходом блока управлени , дополнительно введены четыре преобразовател  период-код , два элемента ИЛИ и триггер причем первый и второй выходы коммутатора через первые и вторые преобразователи период-код и блоки сравне ни  подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, третий и четвертый выходы коммутатора через третьи и четвертые преобразователи период-код и блоки сравнени  подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к первому и второму входам триггера, выходы которого подклю чены к коммутатору, а один из выходов триггера подключен ко входу блока управлени , второй вход которо го соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй вход которого подключен к входу исследуемого устройства. На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства, по сн ющие принцип измерени  времени переходных процессов. Устрой,ство дл  измерени  времени переходных процессов содержит коммутатор 1, подключенный к выходу источника исследуемой частоты. Первый, второй, третий и четвертый преобра зователи 2-5 период-код подключены к выходам коммутатора 1 и предназначены дл  преобразовани  в двоичный код периодов исследуемой частоты. Первый, второй, третий и четвертый блоки сравнени  подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому преобразовател м 2-5 период-код и предназначены дл  сравнени  кодов, поступающих с выходов преобразователей 2-5 с кодами, предварительно заложенными в них путем подключени  соответствующих выходов каждого из преобразователей 2-5 к входам блоков 6-9. Причем преобразователи и 5 подключены к блокам 8 и 9 сравнени  инвертирующими выходами . Элемент 10 ИЛИ входами подключен , к выходам блока 6 и 7 сравнени , элемент 11 ИЛИ подключен входами к выходам блоков 8 и 9 сравнени  9 4 Триггер 12 первым и вторым входами подключен к выходам элемента 10 и 11 ИЛИ. Информационный вход блока 13 управлени  подключен к неинвертирующему выходу триггера 12. Вход Стоп цифрового измерител  1 времени соединен с выходом блока 13 управлени . Выход генератора 15 тактовых импульсов подключен к входу Пуск цифрового измерител  1 времени и к управл ющему входу блока 13 управлени . Кроме того, выход генератора 15 тактовых импульсов подключен к входу источника исследуемых переходных процессов. Коммутатор 1 выполнен в виде триггера 16 и четырех ключей 17-20 и блок 13 управлени  - в виде счетчика 21 и счетчика 22 импульсов с ключом. Устройство работает следующим образом .. В исходном состо нии выходы триггера 16 и 12 наход тс  в единице, счетчики 21 и 22 обнулены, цифровой измеритель времени остановлен, схема готова к измерению времени переходного процесса после по влени  тактового импульса с выхода генератора 15 тактовых импульсов. Импульс с выхода генератора 15 вызывает переходный процесс в исследуемом счетчике и в момент начала переходного процесса сигналом с выхода генератора 15 тактовых импульсов запускаетс  цифровой измеритель 1 времени. Импульсы исследуемой частоты непрерывно перебрасывают триггер 16, в результате чего на его выходах по вл етс  непрерывна  последовательность импульсов длительностей , равных периодам исследуемой частоты f). Положительный потенциал с неинвертирующего выхода триггера 12 открывает ключи 17 и 18, при этом положительный импульс с выхода (неинвертирующего ) триггера 16 через открытый ключ 17 поступает на преобразователь 2 период-код. На выходе последнего по вл етс  код периода исследуемой частоты. Непосредственно перед началом измерений п разр дных выходов преобразователей 2-5 подключаютс  к блокам. 6-9 сравнени  таким образом, чтобы при по влении на выходах преобразователей 2-5 заложенных кодов, на выходах блоков сравнени  по вились импульсы, сигнализирующие об этом. 5 Пусть сначала измерени  пориод частоты f измен етс  от минимально значени  к максимальному, пусть бло ки 6 и 7 сравнени  реагируют на коды периодов Ту + 5 Тц и Ту - 8 Ту соответственно, где Ту - период уст новившейс  частоты; Ь требуема  точность измерени  уровн  установлени . Пусть также несколько первых периодов частоты f не достигают уровн  Ту -S Ту (фиг.2), В этом случае первый период (положительный импульс) с выхода триггера 16 преоб разуетс  в код преобразователем 2 и сравниваетс  блоком 6 сравнени . С по влением очередного импульса на выходе триггера 1б последний перебрасываетс  и закрывает ключ 17, открыва  ключ 18. В течение второго периода частоты f происходит преоб разование в код периода частоты.Ту преобразователем 3 и сравнение блоком 7 сравнени . Если при этом код периода Tj( окажетс  меньше заложен.ного , измерени  продолжаютс  циклически до тех пор, пока не сработает один из блоков 6 или 7 сра1знени . При этом импульсом с выхода элемент ИЛИ триггер 12 перебрасываетс , закрыва  ключи 17 и 18 и открыва  клю чи 19 и 20. Выходы преобразователей 4 и 5 подключены к блокам 8 и 9 сравнени  инвертирующими выходами, следовательно, сравнение происходит в обратном коде. Блоки 8 и 9 сравнени  настраиваютс  на измерение перио - 5 Ту . Код периода, превышаюtu + S TU щий код ГУ +5 ц, в обратном коде всегда меньше кода Ту - S Tui посколь ку от точки 1 до точки 2 (фиг.2) обратный код периода вначале уменьшаетс , затем увеличиваетс , и, при достижении точки Ту - 6 Ту один из блоков 8 или 9 сравнени  срабатывает перебрасыва  через элемент 11 ИЛИ триггер 12 в противоположное состо ние . Логика работы преобразователей Ц и S ключей 19 и 20, блоков 8 и 9, элемента 11 аналогична описанной,логике работы преобразователей 2 и 3, блоков 6 и 7, ключей 17 и 18, элемента 10. После переброса триггера 12 процесс измерени  продолжаетс . Таким образом, на выходе триггера 12 имеетс  импульсный сигнал (фиг.2а1), отражающий в импульсной форме функцию переходного процесса Т (t) на определенных уровн х срабатывани . 68 Положительные и отрицательные фронта импульсов последовательности (фиг.2 а) считываютс  счетчиком 21. Число, записываемое в счетчике 21 а момент прихода очередного тактового импульса с выхода генератора 15, переписываетс  в счетчик 22. После этого начинаетс  второе измерение, аналогичное первому. Во втором измерении счетчик 21 по-прежнему считает число фронтов, а счетчик 22 после по влени  -фронта (i - число, записанное в предыдущем измерении) открывает ключ, при этом импульсы Стоп с выхода ключа (функционально расположенного в счетчике 22) останавливают цифровой измеритель It времени. При этом в нем записано врем  переходного процесса ty На фиг.2а1 видно, что врем  tijA отличаетс  от истинного времени tyj т.е. времени вхождени  функции T(t) в область допустимых значений. По вл етс  методическа  погрешность измерени , равна  по абсолютной величине времени &ty. Дл  устранени  погрешности производ тс  циклические измерени  времени Ту. В первом цикле блоки 6-9 настраиваютс  на код периода Ту - 5 Ту, во втором цикле - на код периода Ту +S Тц. Форма сигналов на выходе триггера 12, соответствующа  этим двум случа м показана на фиг . 2а2 и 2аЗ. Большее врем  ty ъ равно истинному. Таким образом, по максимальному показанию цифрового измерител  1 времени суд т о времени переходного процесса. Данный измеритель выполнен полностью на логических элементах, достаточно прост в технологическом исполнении, надежен и позвол ет проводить автоматические измерени  быстрых переходных процессов с повышенной точностью. Устройство может найти ирокое применение в производстве л  контрол  динамических параметров ирокого класса частотных датчиков. Повышение точности измерени  времени ереходных процессов позвол ет более ачественно оценивать динамическую огрешность преобразовани  параметрастота , что  вл етс  одной из важейших задач контрол  телеметрической ппаратуры быстропротекающих процесов . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  времени переходных процессов, содержащее ком мутатор, четыре блока сравнени , блок управлени , цифровой измеритель времени и генератор тактовых импульсов , подключенный к входу Пуск цифрового измерител  времени, вход Стоп которого соединен с выходом блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  при контроле быстрых переходных процессов, в нег введены четыре преобразовател  период-код , два элемента ИЛИ и тригге причем первый и второй выходы коммутатора через первые и вторые преобразователи период-код и блоки сравнени  подключены соответственно к первому и второму входам первого 88 элемента ИЛИ, третий и четвертый выходы коммутатора через третьи и четвертые преобразователи период-код и блоки сравнени  подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к первому и второму входам триггера, выходы которого подключены к коммутатору, а один из выходов триггера подключен к входу блока управлени , второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов.Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №608260, кл. Н 03 К 13/гО, 26.11.76.
2. 2.Авторское свидетельство СССР НЗЗПЗ, кл. G 05 В 23/02, 19.03.7.

   Ту 375

   JAJ

   Фиг.И