CS246202B1

CS246202B1 - Wiring for signal evaluation of digital sensor of measured quantity

Info

Publication number: CS246202B1
Application number: CS300484A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Hruby; Vladislav Bakoncik; Jan Hruby; Radomir Hranos
Original assignee: Jaroslav Hruby; Vladislav Bakoncik; Jan Hruby; Radomir Hranos
Priority date: 1984-04-20
Filing date: 1984-04-20
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Zapojení pro vyhodnocení signálu číslicového snímače-měřené veličiny, například pro indikaci a záznam množství paliva, spotřebovaného motorem. Účelem je vyhodnocení signálu číslicového snímače měřené veličiny s libovolným kvantováním výstupního signálu. Podstatou je, že zapojení, sestávající z číslicového snímače (1) měřené veličiny, tvarovacího obvodu (2), řídicího klopného obvodu (3), spouštěného generátoru (7) hodinových impulsů, čítače (8), zobrazovací jednotky (9) a popřípadě záznamové jednotky (10) má obvod (4) kvantovací konstanty tvořený přednastavitelným čítačem (5) a obvodem (6) zadávání kvantovací konstanty, který umožňuje zadání kvantovací konstanty, odpovídající kvantování výstupního signálu číslicového snímače (1), připojeného k tvarovacímu obvodu (2).Circuit for evaluating the signal of a digital sensor-measured quantity, for example for indicating and recording the amount of fuel consumed by an engine. The purpose is to evaluate the signal of a digital sensor of a measured quantity with any quantization of the output signal. The essence is that the circuit, consisting of a digital sensor (1) of the measured quantity, a shaping circuit (2), a control flip-flop circuit (3), a triggered generator (7) of clock pulses, a counter (8), a display unit (9) and, if applicable, a recording unit (10), has a quantization constant circuit (4) formed by a presettable counter (5) and a quantization constant input circuit (6), which allows the input of a quantization constant corresponding to the quantization of the output signal of the digital sensor (1) connected to the shaping circuit (2).

Description

(54) Zapojení pro vyhodnocení signálu číslicového snímače měřené veličiny(54) Connection for evaluation of the digital sensor signal of the measured quantity

Zapojení pro vyhodnocení signálu číslicového snímače-měřené veličiny, například pro indikaci a záznam množství paliva, spotřebovaného motorem.A circuit for evaluating a signal of a digital sensor-measured quantity, for example for indicating and recording the amount of fuel consumed by the engine.

Účelem je vyhodnocení signálu číslicového snímače měřené veličiny s libovolným kvantováním výstupního signálu.The purpose is to evaluate the digital sensor signal of the measured quantity with any quantization of the output signal.

Podstatou je, že zapojení, sestávající z číslicového snímače (1) měřené veličiny, tvarovacího obvodu (2), řídicího klopného obvodu (3), spouštěného generátoru (7) hodinových impulsů, čítače (8), zobrazovací jednotky (9) a popřípadě záznamové jednotky (10) má obvod (4) kvantovací konstanty tvořený přednastavitelným čítačem (5) a obvodem (6) zadávání kvantovací konstanty, který umožňuje zadání kvantovací konstanty, odpovídající kvantování výstupního signálu číslicového snímače (1), připojeného k tvarovacímu obvodu (2).The principle is that the circuit consists of a digital sensor (1) of the measured variable, a shaping circuit (2), a control flip-flop (3), a triggered clock generator (7), a counter (8), a display unit (9) and The unit (10) has a quantization constant circuit (4) formed by a preset counter (5) and a quantization constant input circuit (6) that allows quantization constant input corresponding to quantization of the output signal of the digital sensor (1) connected to the shaping circuit (2).

Vynález řeší zapojení pro vyhodnocení signálu číslicového snímače měřené veličiny, napři klad pro indikaci a záznam množství paliva, spotřebovaného motorem.The invention provides a circuit for evaluating a digital sensor signal of a measured quantity, for example, for indicating and recording the amount of fuel consumed by the engine.

U dosud známých zapojení pro vyhodnocování signálu číslicového snímače měřené veličiny se zpracovává výstupní signál číslicového snímače s takovým kvantováním výstupního signálu, při němž jednomu číslicovému výstupnímu signálu snímače odpovídá obvykle dekadický zlomek jednotky, v níž je indikována a popřípadě zaznamenávána měřená veličina. Použít lze i takové kvantování, při němž jednomu výstupnímu signálu číslicového snímače měřené veličiny odpovídá šedesátinný nebo binární zlomek jednotky,· v níž je indikována a zaznamenávána měřená veličina. Vyhodnocování těchto signálů se provádí vyhodnocovacími obvody, tvořeným obvykle dekadickým nebo binárním čítačem, popřípadě i čítačem s obecným dělicím poměrem a navazujícím dekodérem se zobrazovací jednotkou pro zobrazení měřené veličiny.In the prior art circuit for evaluating a digital sensor signal of a measured quantity, a digital sensor output signal is processed with such an output signal quantization that one decimal fraction of the unit corresponds to one digital output signal of the unit in which the measured quantity is indicated and optionally recorded. Quantization can also be used, in which one output signal of the digital sensor of the measured quantity corresponds to a 60th or binary fraction of the unit, in which the measured quantity is indicated and recorded. The evaluation of these signals is carried out by evaluation circuits, usually consisting of a decimal or binary counter, possibly also a counter with a general dividing ratio and a connected decoder with a display unit for displaying the measured quantity.

Čítače ve vyhodnocovacím obvodu jsou realizovány polovodičovými integrovanými obvody. Nevýhodou takovýchto zapojení je, že vyžaduji použití číslicových snímačů s předem určeným a shodným kvantováním výstupních signálů, což klade velké nároky na konstrukční řešení snímačů, jejichž výrobu a což zejména působí vážné potíže při změnách parametrů snímačů v průběhu jejich provozního nasazení a využívání.The counters in the evaluation circuit are realized by semiconductor integrated circuits. The disadvantage of such circuitry is that I require the use of digital sensors with predetermined and consistent quantization of the output signals, which places great demands on the design of the sensors whose manufacture and in particular poses serious difficulties in changing sensor parameters during operational deployment and use.

Další nevýhodou známých zapojení je, že omezují rozsah použitelných snímačů měřené veličiny jen na ty snímače, u nichž kvantování výstupního signálu odpovídá realizovatelným změnám dělicího poměru čítače daného vyhodnocovacího obvodu. Další známá zapojení využívají pro vyhodnocovací obvod mikropočítače a jejich nevýhodou jsou velké náklady na realizaci vyhodnocovacího obvodu.A further disadvantage of the known circuitry is that they limit the range of usable sensors of the measured quantity to only those sensors in which the quantization of the output signal corresponds to realizable variations in the division ratio of the counter of the evaluation circuit. Other known circuits utilize microcomputers for the evaluation circuit and their disadvantage is the high cost of implementing the evaluation circuit.

Uvedené nevýhody odstraňuje do značné míry zapojení podle vynálezu, jehož podstatou je, že snímač měřené veličiny s daným kvantováním výstupního signálu je připojen na vstup tvarovacího obvodu, jehož výstup je připojen na vstup obvodu kvantovací konstanty a na hodinový vstup řídicího klopného obvodu. Výstup řídicího klopného obvodu je připojen ke vstupu spouštěného generátoru hodinových impulsů, jehož výstup je současně připojen na vstup čítače a na vstup přednastavitelného čítače v obvodu kvantovací konstanty. Výstup přednastavitelného čítače je spojen s nulovacím vstupem řídicího klopného obvodu, přičemž k přednastavovacímu vstupu přednastavitelného čítače je připojen obvod zadávání kvantovací konstanty. Výstup čítače je připojen k zobrazovací jednotce a popřípadě i k záznamové jednotce.These drawbacks are largely eliminated by the circuit according to the invention, which is based on the fact that the sensor of the measured quantity with a given quantization of the output signal is connected to the input of the forming circuit, the output of which is connected to the input of the quantization constant circuit. The output of the control flip-flop is connected to the input of the triggered clock pulse generator, the output of which is simultaneously connected to the input of the counter and the input of the preset counter in the quantization constant circuit. The preset counter output is coupled to a reset input of the control flip-flop, and a quantization constant input circuit is connected to the preset input of the preset counter. The counter output is connected to a display unit and possibly a recording unit.

Předností zapojení podle vynálezu je vyhodnocení signálu číslicového snímače měřené veličiny s libovolnou kvantovací konstantou výstupního signálu v požadovaném rozmezí. To umožňuje použít číslicového snímače s optimální citlivostí a tudíž i přesností v dané aplikaci. Přitom lze provést výměnu číslicového snímače v daném systému za snímač s přibližně shodným kvantováním výstupního signálu i výměnu za snímač s podstatně odlišným kvantováním výstupního signálu snadno tak, že se změní číselný údaj - například pomocí číslicových spínačů - v obvodu nastavení kvantovací konstanty. Zapojení v praktické aplikaci na měření spotřeby paliva motorovým trakčním prostředkem může příznivě ovlivnit spotřebu paliva.The advantage of the connection according to the invention is the evaluation of the digital sensor signal of the measured quantity with any quantization constant of the output signal in the desired range. This makes it possible to use a digital sensor with optimum sensitivity and hence precision in the application. In this case, it is possible to exchange a digital sensor in a given system for a sensor with approximately equal quantization of the output signal as well as to replace a sensor with a substantially different quantization of the output signal easily by changing the numeric value - e.g. Wiring in a practical application for measuring fuel consumption by a traction engine can favorably affect fuel consumption.

Příklad zapojení pro vyhodnocení signálu číslicového snímače měřené veličiny podle vynálezu je zjednodušeně znázorněn v blokovém schématu na výkresu. Zapojení pro vyhodnocení signálu číslicového snímače měřené veličiny s daným kvantováním výstupního signálu je dále popsáno v aplikaci na indikaci a záznam množství paliva, spotřebovaného motorovým trakčním prostředkem. K měření spotřeby paliva je použit číslicový snímač průtoku, umístěný na vhodném místě přívodního okruhu paliva.An example of a circuit for evaluating a digital sensor signal of a measured quantity according to the invention is shown in simplified form in a block diagram in the drawing. The circuitry for evaluating the digital sensor signal of the measurand with a given quantization of the output signal is further described in the application for indicating and recording the amount of fuel consumed by the motor traction means. A digital flow sensor, located at a suitable location in the fuel supply circuit, is used to measure fuel consumption.

Zapojení podle vynálezu sestává z číslicového snímače 1_ průtoku, tvarovacího obvodu 2, řídicího klopného obvodu 2 ^a obvodu jl kvantovací konstanty, který tvoří přednastavitelný čítač 5 a obvod zadávání kvantovací konstanty. Součástí zapojení je dále spouštěný generátor 2 hodinových impulsů, čítač 2' zobrazovací jednotka 9, popřípadě i záznamová jednotka 10. Číslicový snímač 1 průtoku paliva je umístěn v přívodní větvi paliva a je připojen přes tvarovací obvod 2 k hodinovému vstupu 31 řídicího klopného obvodu .3 a také k přednastavovacímu vstupu 51 přednastavítelného čítače _5. Na odečítací vstup 52 přednastavítelného čítače _5 a na vstup čítače 8 je současně připojen výstup 71 spouštěného generátoru Ί_ hodinových impulsů, přičemž jeho vstup je připojen na výstup 32 řídicího klopného obvodu 3.· Obvod 6 zadávání kvantovací konstanty je připojen na vstup předvolby 53 přednastavitelného čítače 5_, jehož výstup 54 je spojen s nulovacím vstupem 33 řídicího klopného obvodu _3. Výstup čítače 8. je spojen se vstupem zobrazovací jednotky 9 a popřípadě také se vstupem záznamové jednotky 10.The circuit according to the invention consists of a digital flow sensor 7, a shaping circuit 2, a control flip-flop 2 ^{and a} quantization constant circuit 11 which forms a preset counter 5 and a quantization constant input circuit. The circuit also includes a triggered clock generator 2, a counter 2 ', a display unit 9, and a recording unit 10. The digital fuel flow sensor 1 is located in the fuel supply line and connected via the shaping circuit 2 to the clock input 31 of the control flip-flop. and also to preset input 51 of preset counter 5. The counter input 52 of the preset counter 5 and the input of counter 8 are simultaneously connected to the output 71 of the triggered pulse generator 7, and its input is connected to the output 32 of the control flip-flop 3. 5, whose output 54 is connected to the reset input 33 of the control flip-flop 3. The output of the counter 8 is connected to the input of the display unit 9 and optionally also to the input of the recording unit 10.

Zapojení pracuje tak, že výstupní signál číslicového snímače _1 průtoku se přivádí na vstup tvarovacího obvodu 2. Nulový výstupní signál číslicového snímače _1 je pznačen L, aktivní výstupní signál číslicového snímače 1. s odpovídajícím kvantováním je označen H. Signál H na výstupu číslicového snímače je přiveden na vstup tvarovacího obvodu 2 a signál na výstupu tvarovacího obvodu 2. přivedený na přednastavovací vstup 51 obvodu 4_ kvantovací konstanty zajistí vložení kvantovací konstanty z obvodu _6 zadávání kvantovací konstanty do přednastavitelného čítače _5. Současně signál přivedený z výstupu tvarovacího obvodu 2 na hodinový vstup 31 řídicího klopného obvodu 2 zajistí signálem na výstupu 32 přivedeným na vstup spouštěného generátoru 7_ hodinových impulsů jeho spuštění a přivedení hodinových impulsů na vstup čítače _8 a na odečítací vstup 52 přednastavitelného čítače 5, takže obsah přednastavitelného čítače 5. odpovídající kvantovací konstantě se snižuje až dosáhne nuly a v tomto okamžiku impuls na výstupu 54 přednastavitelného čítače 5_ přivedený na nulovací vstup 33 řídicího klopného obvodu _3 způsobí takovou změnu na výstupu 32 a s ním spojeném vstupu spouštěného generátoru T_ hodinových impulsů, která zastaví spouštěný generátor Ί_ hodinových impulsů a přeruší se přivádění hodinových impulsů na odečítací vstup 52 přednastavitelného čítače 5_ i na vstup čítače jk Tím je zajištěno, že obsah čítače _8 se po přivedení výstupního signálu číslicového snímače _1 s úrovní H na vstup tvarovacího obvodu 2 zvýší o hodnotu, odpovídající kvantovací konstantě nastavené na obvodu zadávání kvantovací konstanty a výsledný obsah čítače _8 je zobrazen na zobrazovací jednotce _9 a popřípadě i zaznamenán na záznamové jednotce 10.The wiring works by outputting the digital flow sensor 1 to the input of the molding circuit 2. The zero output signal of the digital sensor 1 is denoted L, the active output signal of the digital sensor 1 with corresponding quantization is denoted H. applied to the input of the shaping circuit 2 and the signal at the output of the shaping circuit 2 applied to the preset input 51 of the quantization constant circuit 4 inserts the quantization constant from the quantization constant input circuit 6 into the preset counter 5. At the same time, the signal applied from the output of the shaping circuit 2 to the clock input 31 of the control flip-flop 2 provides the output 32 applied to the input of the triggered clock pulse generator 7 to start it and apply clock pulses to the input of counter 8 the preset counter 5 corresponding to the quantization constant decreases until it reaches zero and at this moment the pulse at the preset counter 5 output 54 applied to the reset input 33 of the control flip-flop 3 causes a change at output 32 and associated input of the triggered clock pulse generator T the clock pulse generator Ί is started and the supply of clock pulses to the readout input 52 of the preset counter 5 i to the counter input jk is interrupted. This ensures that the content of the counter 8 is, after The signal level of the H-level digital sensor 1 at the input of the forming circuit 2 is increased by a value corresponding to the quantization constant set on the quantization constant input circuit, and the resulting counter content 8 is displayed on the display unit 9 and possibly recorded on the recording unit 10.

Zapojení podle vynálezu lze použít všude tam, kde je třeba vyhodnocovat signál číslicového snímače měřené veličiny s libovolným kvantováním signálu ve stanoveném rozmezí a kde je popřípadě třeba postupně připojovat k vyhodnocovacímu obvodu snímače s odlišným kvantováním výstupního signálu. Uplatní se i tehdy, jsou-li potřebné korekce kvantovací konstanty snímače v průběhu provozu.The circuit according to the invention can be used wherever it is necessary to evaluate the signal of the digital sensor of the measured quantity with any signal quantization within a specified range and where it is necessary to connect sequentially to the evaluation circuit of the sensor with different quantization of the output signal. It also applies if corrections to the quantization constant of the sensor are required during operation.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Circuit for evaluating a signal of a measured quantity with arbitrary quantization of an output variable characterized in that the digital sensor (1) is connected via a shaping circuit (2) to a quantization constant circuit (4) to a preset input (51) of a preset counter (5) and simultaneously to the clock input (31) of the control flip-flop (3), the output (32) of which is connected to the input of the triggered clock pulse generator (7), whose output (71) is simultaneously connected to the counter input (8) and subtraction input ( 52) a preset counter (5), the output of which (54) is connected to the reset input (33) of the control flip-flop (3), and a quantization constant input circuit (6) is connected to the preset input (53) of the preset counter (5); furthermore, a display unit (9) and / or a recording unit (10) is connected to the output of the counter (8).