177627. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék impulzusfrekvencia mérésére, különösen sebességmérő rendszerekben való alkalmazás céljára
5 177627 6 osztással származtatunk le. Ezeket a leszármaztatott órajeleket számlálja a 6 számláló, mely úgy van beállítva, hogy a kívánt mintavételi T ciklusidőnek megfelelő — előre beállított — szám elérésekor túlcsorog és megszólaltatja a túlcsorgás 7 detektort. Az előre beállított 5 szám elérésekor a túlcsorgás 7 detektor kimenetén megjelenő nullázó impulzus a 3 regisztert alaphelyzetbe állítja. A 2 erősítő kimenetéről az impulzusjel 8 impulzusgenerátor bemenetére is jut, mely — minden bemeneti 10 impulzus lefutó élével vezérelve — nullázó impulzusokat állít elő két további 9 és 10 regiszter számára. A 9 regiszter az osztó 5 egység által szolgáltatott órajeleket számlálja mindaddig, amíg a nullázó jel érkezik, vagyis az 1 jelátalakítóról érkezett megelőző bemeneti im- 15 pulzus periódusidejének tartamáig, mely tartamot a nullázó jel érkezéséig tárolt t impulzusszám reprezentál. A 10 regiszter a 4 órajelgenerátor által előállított és a szorzó 11 egység által frekvenciában megszorzott órajeleket számlálja; a szorzó 11 szorzási tényezője 20 változó, értékét a 3 regiszter kimenő jele állítja be, s ez az érték mindenkor egyenlő az adott mintavételi ciklusban az adott pillanatig a 3 regiszter által számlált bemeneti impulzusok számával. A 10 regiszterben a mintavételi ciklus végén tárolt R impulzusszám az 25 utolsó bemeneti impulzus periódus (rendszerint részperiódus) hosszának megfelelő r impulzusszám N-szerese, ahol az N szám az ezen mintavételi ciklusban számlált teljes periódusok száma úgy, hogy: R=Nr. A 4 órajelgenerátor órajeleinek frekvenciája lényege- 30 sen nagyobb, mint az 1 jelátalakító által szolgáltatott bemeneti jelek legnagyobb frekvenciája, hogy a 9 és 10 regiszterek által megvalósított periódusidő számlálás kielégítő finomságú felbontással történhessen. A bemeneti impulzusok N számát, a teljes impulzus 35 periódus hosszának megfelelő t impulzusszámot és a részperiódus hosszának megfelelő R impulzusszámot az ábrán nem mutatott általános rendeltetésű digitális számítógép ismétlődően kiolvassa. Az N számot a 3 regiszterből és az R impulzusszámot a 10 regiszterből 40 a mintavételi T ciklusidő végén — nullázás előtt —, a t impulzusszámot a 9 regiszterből minden impulzus periódus végén — nullázás előtt — olvassa ki a számítógép. Ezeket az adatokat a számítógép dolgozza fel, hogy biztosítani lehessen az 1 jelátalakító által érzékelt 45 sebesség nagypontosságú meghatározását olyan módon, ahogyan azt a 2. ábrára való hivatkozással ismertetjük. A 2a ábra a bemeneti impulzus tipikus jelalakját mutatja, mégpedig a további ismertetés könnyebb követhetősége érdekében állandó frekvenciájú jelként; a 50 gyakorlatban a bemeneti jelfrekvencia változó lesz. A legegyszerűbb esetet véve feltételezzük, hogy a bemeneti impulzusok periódusideje állandó és a periódus kezdőfázisa egybeesik a mintavételi T ciklusidő kezdőfázisával. 55 dusokhoz tartozó t impulzusszámokat kiolvassa és összegezi, úgy hogy a mintavételi T ciklusidő végén az eredő impulzusszám Nt=4t lesz. A 10 regiszter a szorzó 11 egység kimenetén megjelenő, leszármaztatott órajeleket számlálja az egymást követő impulzus periódusok alatt és a 9 regiszterhez hasonlóan a 10 regiszter is minden impulzusperiódus végén nullázódik. A leszármaztatott órajelek kn frekvenciája impulzus periódusonként növekszik a kn = =Nk0/K összefüggés szerint, ahol k0 a 4 órajelgenerátor frekvenciája, N szám a teljes periódusokat reprezentáló pillanatnyi impulzusszám a 3 regiszterben és K állandó a szorzó által beállított állandó, mely nagyobb, mint az N szám lehetséges legnagyobb értéke és úgy van megválasztva, hogy a második teljes periódus végén az R, impulzusszám legyen egyenlő a 9 regiszter által szolgáltatott t impulzusszámmal. A második impulzus periódusban tehát az R, és t impulzusszámok képzése azonos órajel-időegységekben történik, de az azt követő impulzus periódusokban az R; impulzusszám (i=2, 3, 4...) csökkenő tartamú órajel-időegységekben képződik, összhangban a frekvenciaszorzó N szám növekedésével. Ez teszi lehetővé a felbontás és így a pontosság javítását az utolsó — példánknál az ötödik — impulzushoz tartozó részperiódus hosszának mérése során, mely részperiódus tartamára N=4 és a leszármaztatott órajel frekvenciája k4= 4ko K Ennek megfelelően az R4 impulzusszámot olyan órajel-időegységekben mértük, melyek értéke a t impulzusszám előállítására szolgáló órajel-időegységekének negyedrésze, vagyis R4=4R,=4r. A számítógép a részperiódusra jellemző Rj impulzusszámot úgy dolgozza fel, hogy azt a teljes impulzus periódus hosszát reprezentáló t impulzusszám törtjeként fejezi ki. Ennek folytán automatikusan kompenzálja a két impulzusszám előállításához alkalmazott órajel-időegységek közötti különbséget, amennyiben az R; impulzusszámot (R—N* Rt==N-r) a teljes periódusok összegeként nyert eredő Nt impulzusszámmal osztja el, miáltal a frekvenciaszorzás tényezője, az N szám kiesik. Példánknál a frekvenciaszorzás tényezője az N^=4 szám, melyet az R4=4R,=4r impulzusszám magában foglal, de mely törlődik annak révén, hogy azt négy teljes periódus eredő impulzusszámával, vagyis 4t-vel osztjuk, miáltal létrejön az ötödik impulzushoz tartozó részperiódus törtértéke: 4t t A számítógép ezután előállítja a teljes periódusok és a r részperiódus eredőjének N -í— értékét és szolgáltatja a t A 3 regiszter számlálja a mintavételi T ciklusidőn belül lefutó teljes periódusokat, melyek száma példánknál N=4 és ezt a számot a számítógép kiolvassa. Minden teljes impulzus periódus tartamára a 9 regiszter számlálja az osztó 5 egység által leszármaztatott 60 órajeleket és — a 8 nullázó eszközről, az impulzusgenerátorról érkező nuHázó impulzus hatására bekövetkező — nullázás előtt a regiszterben megjelenik a teljes periódus hosszának megfeleld timpulzusszám (lásd a 2b ábrát). A számítógép az egymást követő teljes perió- 65 megfelelő sebesség értéket összhangban az 1 jelátalakító se besség/impulzus jelleggörbéjével. Ilyenformán lehetővé vált a sebesség érték nagypontosságú mérése jelentős számítógép időigény nélkül, úgyhogy a számítógép üzemidejének nagyrésze olyan algoritmusok futtatására fordítható, melyek a szabályozó funkciók elvégzése céljából gyűjtött adatokat hasznosítják. A készülék olyan sebesség tartományban működhet, mely N = 1-től tetszőleges — előre beállított — N szá-3
