Меню

Счетчик импульсов принцип действия

Счетчики импульсов: схемы, назначение, применение, устройство

Что такое счетчик импульсов?

Счетчик импульсов — это последовательностное цифровое устройство, обеспечивающее хранение слова информации и выполнение над ним микрооперации счета, заключающейся в изменении значения числа в счетчике на 1. По существу счетчик представляет собой совокупность соединенных определенным образом триггеров. Основной параметр счетчика — модуль счета. Это максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком. Счетчики обозначают через СТ (от англ. counter).

Классификация счетчиков импульсов

Суммирующий счетчик импульсов

Рассмотрим суммирующий счетчик (рис. 3.67, а). Такой счетчик построен на четырех JK-триггерах, которые при наличии на обоих входах логического сигнала «1» переключаются в моменты появления на входах синхронизации отрицательных перепадов напряжения.
Временные диаграммы, иллюстрирующие работу счетчика, приведены на рис. 3.67, б. Через Кси обозначен модуль счета (коэффициент счета импульсов). Состояние левого триггера соответствует младшему разряду двоичного числа, а правого — старшему разряду.

В исходном состоянии на всех триггерах установлены логические нули. Каждый триггер меняет свое состояние лишь в тот момент, когда на него действует отрицательный перепад напряжения.

Таким образом, данный счетчик реализует суммирование входных импульсов. Из временных диаграмм видно, что частота каждого последующего импульса в два раза меньше, чем предыдущая, т. е. каждый триггер делит частоту входного сигнала на два, что и используется в делителях частоты.

Трехразрядный вычитающий счетчик с последовательным переносом

Рассмотрим трехразрядный вычитающий счетчик с последовательным переносом, схема и временные диаграммы работы которого приведены на рис. 3.68.

На входы J и К каждого триггера поданы логические 1, поэтому по приходу заднего фронта импульса, подаваемого на его вход синхронизации С, каждый триггер изменяет предыдущее состояние. Вначале сигналы на выходах всех триггеров равны 1. Это соответствует хранению в счетчике двоичного числа 111 или десятичного числа 7. После окончания первого импульса F первый триггер изменяет состояние: сигнал Q1 станет равным 0, a ¯ Q1 − 1.

После первого импульса F счетчик хранит состояние 11О. Дальнейшее изменение состояния счетчика происходит аналогично изложенному выше. После состояния 000 счетчик вновь переходит в состояние 111.

Трехразрядный самоостанавливающийся вычитающий счетчик с последовательным переносом

Рассмотрим трехразрядный самоостанавливающийся вычитающий счетчик с последовательным переносом (рис. 3.69).
После перехода счетчика в состояние 000 на выходах всех триггеров возникает сигнал логического 0, который подается через логический элемент ИЛИ на входы J и К первого триггера, после чего этот триггер выходит из режима Т-триггера и перестает реагировать на импульсы F.

Трехразрядный реверсивный счетчик с последовательным переносом

Рассмотрим трехразрядный реверсивный счетчик с последовательным переносом (рис. 3.70).
В режиме вычитания входные сигналы должны подаваться на вход Тв. На вход Тс при этом подается сигнал логического 0. Пусть все триггеры находятся в состоянии 111. Когда первый сигнал поступает на вход Тв, на входе Т первого триггера появляется логическая 1, и он изменяет свое состояние. После этого на его инверсном входе возникает сигнал логической 1.

Читайте также:  Как подавать показания счетчика ювао

При поступлении второго импульса на вход Тв на входе второго триггера появится логическая 1, поэтому второй триггер изменит свое состояние (первый триггер также изменит свое состояние по приходу второго импульса). Дальнейшее изменение состояния происходит аналогично. В режиме сложения счетчик работает аналогично 4-разрядному суммирующему счетчику. При этом сигнал подается на вход Тс. На вход Тв подается логический 0.
В качестве примера рассмотрим микросхемы реверсивных счетчиков (рис: 3.71) с параллельным переносом серии 155 (ТТЛ):

  • ИЕ6 — двоично-десятичный реверсивный счетчик;
  • ИЕ7 — двоичный реверсивный счетчик.

Направление счета определяется тем, на какой вывод (5 или 4) подаются импульсы. Входы 1, 9, 10, 15 — информационные, а вход 11 используется для предварительной записи. Эти 5 входов позволяют осуществить предварительную запись в счетчик (предустановку). Для этого нужно подать соответствующие данные на информационные входы, а затем подать импульс записи низкого уровня на вход 11, и счетчик запомнит число.

Вход 14 — вход установки О при подаче высокого уровня напряжения. Для построения счетчиков большей разрядности используются выходы прямого и обратного переноса (выводы 12 и 13 соответственно). С вывода 12 сигнал должен подаваться на вход прямого счета следующего каскада, а с 13 — на вход обратного счета.

Источник

Что такое счетчик импульсов, для чего он нужен и как работает?

Счетчики импульсов используются преимущественно на производственных объектах, и выполняют аналитические задачи по подсчету количества поступивших и выполненных команд. Учет продукции на автоматизированной производственной линии также производится при помощи счетчиков импульсов, широкий ассортимент которых представлен в интернет-магазине https://delta-kip.ru/catalog/rele-vremeni-i-schetchiki/schetchik-impulsov/.

Что такое счетчик импульсов? Счетчик импульсов — это электронное оборудование, выполняющее аналитические задачи по подсчету, сбору и хранению данных о количестве поступивших на входы команд.

Применение аппаратов подсчета импульсов

Оборудование используется на производственных линиях автоматизированного типа, где выполняют функции по подсчету единиц готовой продукции. Также счетчик импульсов может проводить замеры временных затрат на выполнение полного цикла какого-либо действия механизма, или его отдельных составляющих.

Учет подачи и расхода энергетических ресурсов также входит в функциональные возможности счетчика импульсов.

Устройство аппарата

Прибор представляет собой электронно-вычислительную технику, со встроенными датчиками импульсов (действий, циклических повторов механического типа).

Устройство имеет цифровой дисплей, на котором отображается количество обработанной информации по подсчету импульсов и команд.

Импульсами считается выход единицы готовой продукции, завершение цикла производственных машин, поступление энергетического ресурса (в установленных единицах измерения).

Производители предлагают также комбинированные цифровые приборы, с расширенными возможностями и увеличенным рабочим диапазоном.

Читайте также:  Шкафы под счетчики газа

Принципы работы оборудования

Упрощенный вариант схемы счетчика импульсов четырехразрядного двоичного суммирующего устройства подразумевает синхронную работу четырех триггеров (реагирующих элементов).

Оборудование имеет отдельный счетный вход на каждом триггере, таким образом происходит подсчет поступающих в цепочку импульсов.

Входящий сигнал обрабатывается всей последовательно соединенной линией реагирующих элементов. При завершении действия триггеры счетчика устанавливаются в нулевое значение. Для этого на нулевые входы триггеров поступает единичный импульс сброса.

Счетчики имеют назначение по суммированию и вычитанию импульсных значений и реверсному принципу действия. Для каждой функции выбирается соответствующий тип оборудования, с необходимыми рабочими параметрами.

Источник

9.9. Счётчики импульсов. Устройство, принцип работы

Счётчиком называется логическое устройство, предназначенное для подсчёта числа входных сигналов.

На рис. 9.16 приведена упрощённая схема четырёхразрядного двоичного суммирующего счётчика импульсов. Счётчик состоит из четырёх синхронных RS — триггеров со счётным входом С и дифференцирующих цепочек ДЦ, предназначенных для отрицательного дифференцирования прямоугольных импульсов, поступаемых на счётные входы триггеров.

Рис.9.16. Упрощённая схема четырёхразрядного двоичного суммирующего счётчика импульсов

Прямые выходы каждого триггера подсоединены через дифференцирующие цепочки ДЦ к счётным входам С каждого последующего триггера. Импульсы, подлежащие счёту, подаются на счётный вход триггера Т1. Записанные в счётчике числа, снимаются с выходов триггеров Q1÷Q4. Принцип действия счётчика импульсов поясняется временными диаграммами, приведёнными на рис.9.17.

Начальные состояния триггеров счётчика нулевые (выходы Q1÷Q4). На счётный вход триггера Т1 поступают отрицательные диффиренцирующие импульсы. При подаче на счётный вход триггера Т1 счётчика первого отрицательного импульса, триггер Т1 переходит в состояние 1 или положительно перепад напряжения (выход Q1). В результате дифференцирования этого перепада на счётном входе триггера Т2 появляется положительный импульс, который не переводит Т2 в состояние 1 (выход Q2), так как, применяемые в счётчике триггеры, переводятся из одного устойчивого состояния в другое только отрицательными импульсами. Второй отрицательный импульс, поданный на вход триггера Т1, переводит его в и на выходе дифференциальной цепочки формируется импульс отрицательной полярности. Этот импульс переводит триггер Т2 в состояние 1 и т.д.

Рис.9.17. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы счётчика импульсов

Из временной диаграммы видно, что триггер Т1 переходит из одного состояния в другое с приходом каждого импульса, подлежащего счёту, триггер Т2 – через каждые два импульса, триггер Т3 – через каждые четыре импульса и триггер Т4 – через восемь импульсов. Таким образом, коэффициент пересчёта счётчика КП = 2 ( n -1) , где n – количество разрядов счётчика.

В исходное нулевое состояние триггеры счётчика устанавливаются единичным импульсом сброса, подаваемым на нулевые R – входы триггеров.

По назначению счётчики делятся на суммирующие, вычитающие и реверсные. В суммирующих счётчиках производится сложение, поступающих на вход импульсов с тем числом, которое хранилось в счётчике. В вычитающих счётчиках производят вычитание поступивших на вход импульсов из начального числа. Реверсивные счетчики могут производить сложение и вычитание, в зависимости от управляющего сигнала переключающего счетчик в режим сложения или вычитания.

Читайте также:  Поверка счетчиков лицензия или сертификат

На рис.9.16 показана упрощённая схема переключения контакта Р1 реле Р из положения суммирования импульсов в положение вычитания импульсов при замыкании контакта S. При этом в качестве обратных связей используются не прямые выходы Q триггеров, а обратные выходы триггеров.

Источник



Счетчики импульсов

Счетчики импульсов представляют собой современные модули автоматики и могут применяться в системах управления автоматическими линиями, станками и т.д.
Счетчики импульсов предназначены для прямого, обратного и реверсивного счета импульсов и включение/выключение цепей управления внешними объектами по достижении заданного количества импульсов.
Счетчики импульсов имеют на передней панели знакосинтезирующий индикатор и кнопки управления.
Конструкция счетчиков рассчитана на установку в переднюю панель шкафов управления.
Подключение внешних цепей осуществляется к клеммнику на тыльной стороне корпуса счетчика.

Принцип работы счетчиков импульсов

Счетчики импульсов работают следующим образом: с помощью кнопок на лицевой панели задается уставка счета, которая высвечивается на индикаторе, и запоминается заданное значение в энергонезависимой памяти. Подача внешнего импульса на вход СЧЕТ увеличивает/уменьшает значение счетчика на 1. На индикатор выводится сосчитанное значение. При совпадении заданного значения с сосчитанным происходит срабатывание встроенного реле и переключение его контактов. При подаче сигнала на вход СБРОС происходит обнуление счетчика импульсов и обратное переключение реле. У реверсивных и обратных счетчиков происходит счет от заданной уставки до . Некоторые типы счетчиков не имеют отдельного входа для сброса, поскольку обнуление происходит автоматически по совпадению сосчитанного значения с уставкой. При этом происходит срабатывание выхода счетчика и переключение контактов на заданное время. Имеются также комбинированные счетчики, рассчитанные на прямой и обратный счет, причем направление счета определяется фазировкой входных импульсов, что позволяет, например, применять счетчик в намоточных станках для определения количества витков.
Ввод уставки счета производится следующим образом: нажатие кнопки ПРОСМОТР переводит счетчик в режим ввода уставки (или выводит из него), при этом начинает мигать младший разряд уставки. Нажатием кнопки ВЫБОР можно выбрать для изменения любой разряд уставки (выделяется миганием). Кнопкой УСТАВКА можно установить требуемое значение разряда уставки.

Классификация счетчиков импульсов

Подключение счетчиков

Выход счетчика — “сухой” контакт, коммутирующий постоянный/переменный ток до 3А напряжением до 250В. Исключение составляют быстродействующие счетчики, выход которых представляет собой транзисторный ключ pnp или npn типа.
Некоторые типы счетчиков имеют встроенный источник питания =24В, которое выведено на клеммник счетчика и предназначено для питания оптических/индуктивных и других выключателей (датчиков), используемых в качестве источников входного сигнала для самого счетчика.

Источник