Многоканальный измеритель аналоговых сигналов

 

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащий запоминающий блок, цифроаналоговвй преобрааователь, генератор импульсов , счетчик импульсов, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, блок приоритета, триггеры и компараторы по числу измерительных каналов, первый вход каждого из которых соединен с соответствующей входной шиной, вторые входы всех компараторов объединены и соединены с выходом цифро налогового преобразователя, прямой и инверсный выходы триггеров соединены с соответствующими входами блока приоритета, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов , а первый выход - через элемент с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен СУБКОДОМ генератора импульсов/ вторые выходы блока приоритета соединены с адресными входами запоминающего блока и входами установки нуля триггеров, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом готовности к приему кода запоминающего блока, отличающий ся тем, что, с целБю повышения быстродействия , в него введены первый и второй дополнительные триггеры, первый, второй и третий элементы И, блок элементов И с числом элементов И, равным числу измерительных каналов. второй и третий дополнительные.элементы ИЛИ, реверсивный счетчик, первый выход которого соединен с входом старших разрядов цифроаналогового преобразователя и первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с входом младших разрядов цифроаналогового преобразователи и первым выходом г. счетчика импульсов, при этом третий вход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом первого дополнительного триггера, вход установки единицы которого соединен с шиной Пуск, а вход установки нуля с вторым выходом реверсивного счетg чика, первый вход которого соединен с выходом третьего дополнительного сл элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым выходом счетчика импульсов и входом установки единицы второго дополнительного триггера, вход установки нуля которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика и выходом первого элемента И, первый вход которого, соединен с прямым выходом второго дополнительного триггера и первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего дополнительного элемента ИЛИ, причем второй вход первого элемента И соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами ком-f параторов и соответствующими первыми входами блока элементов И, выходы Is которого соединены с входами установки единицы триггеров, а вторые входы объединены и подключены к инверсному выходу второго дополнительного триггера и первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и входом элемента задержки, а выход с входом счетчика импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3465621/18-21 (22) 05.07,82 (46) 23.01.84. Вюл. Р 3 (72 ) В .A,Úàñåíêo; В.Н. Ииняев, B.Ã,Ñïoäåíåéêî и Е.Е,Трифонов (53) 621. 317 (088. 8) (56) 1. Рабинович В.И. О методической погрешности коллективного развертывающего уравновешивания. Автометрия, 1972, Р 4.

2. Авторское свидетельство =CCP

Р 485458, нл. G-06 f 15j46, 04.06.73 ,(прототип), (54)(57) ИНОГОКАНАЛЬНЫй ИЗИЕРИТЕЛЬ

АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащий заПоминающий блок, цифроаналоговмй преобразователь, генератор импульсов, счетчик импульсов, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, блок приоритета, триггеры и компараторы по числу измерительных каналов, первый вход каждого из которых соединен с соответствующей входной шиной, вторые входы всех компараторов объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, прямой и инверсный выходы триггеров соединены с соответствующими входами блока приоритета, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а первый выход - через элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом генератора импульсов вторые выходы блока приоритета соединены с адресными входами запоминающего блока и входами установки нуля триггеров, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом готовности к приему кода запоминающего блока, отличающий с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый и второй дополнительные триггеры, первый, второй и третий элементы И, блок элементов И с числом элемейтов И, равным числу измерительных каналов, ия>ЯУ(в 1 1 А

З(59 Н 03 К 13 02у & 06 f 15 46 второй и третий дополнительные,элементы ИЛИ, реверсивный счетчик, первый выход которого соединен с входом старших разрядов цифроаналогового преобразователя и первым входом запоминающего блока, второй вхоц которого соединен с входом младших разрядов цифроаналогового преобразователЯ и первым выходом r. счетчика импульсов, при этом третий вход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом первого допол нительного триггера, вход установки единицы которого соединен с шиной Пуск, а вход установки нуля с вторым выходом реверсивного счетчика, первый вход которого соединен Я с выходом третьего дополнительного элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым выходом счетчика импульсов и входом установки едини- 4 цы второго дополнительного триггера, вход установки нуля которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика и выходом первого элемента И, первый вход которого. соединен с прямым выходом второго дополнитель ного триггера и первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего дополнительного элемента ИЛИ, причем второй вход первого элемента И соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами компараторов и соответствующими первыми

::входами блока элементов И, выходы которого соединены с входами установ- ки единицы триггеров, а вторые входы объединены и подключены к инверсному выходу второго дополнительного триггера и первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и входом элемента задержки, а выход с входом счетчика импульсов.

10о91 j2

Изобретение о гносится к злектроизмерительнОЙ технике и мОжет быть использовано для одновременного измерения и запоминания различных параметров объекта. г

Известны многоканальныс измерители аналоговых сигналов, ссдержащие

1 1 устройств сравнения,. Источник компенсационного напряжения, счетчик импульсов, задаю ций генератор,. ос-Ioванные на методе развертывающего . 1О урав нов ешия ания Г13, В этих измерителях период такта развертки Выбран постаянньм, 1тоэ.гo " му если. На очередном такте разверт-ки Не срабатывает ни ОДин из блОкОВ 15 сравнения, то длительность такта неоправданно завышена, если срабатывает несколько каналов,, тo длительНОСТЬ такта недостатОчна, Образует—

cH ™ очередь на обрэ.ботку и«форма=ции и ряду каналов приписываются значения напряжения развертки последуюцих тактов.

Наиболее близким к предлагаемому

rro технической сущ,-.ости является измеритель, содержа1ций загомина1ои1ИЙ блок,, цифроаналоговый преобразоВатель, генератор импульсов, счетчик импульсов, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, блок приоритета и B каждом измерительном канале триг-ЗО гер и КОмпаратОр, первый ВхОд кОтОр0 го соединен с соответствующей sходНОИ ШИ НОЙ z ВТОРЫЕ ВХОЦЫ KOI IHc.PB О " рОВ объединены A соединены с в хоцом цифроаналогового поеобразователя, прямой и иняерснь1й яыходь1 триггеров. соединены с соответствующими входами блока приоритета, управляющий вход которого соедине н с Выходом ге нератора импульсоя, а первый выход —. че- 40 рез элемент задержки с первым входом первого элем е нт а ИЛ11, в ыход которо:; о соединен с входом генератора им11уль-s Top!le Вь:ХОД1»1 блока соединены с адрес1гыми входами эапоми -1

11аю1цегo блока и входами уста Hosки нуля триггеров,: второй вход перв ог0 элемента ИЛИ соецинен с выходом готоя-

НОсти к г1риему .Ода. запоми:-1аю!цего 6fio-. ка Г21.

Недостатком известного многоканаль» ного измерителя является значительное ув еличе ние полно1 о Времени измеренияя при поя. »cr,е ни! t Оч н 01сти и эмерев ния, я основном определяемой емкостью с ..счетчика;1мт1улт со я, Цель10 ИВОбретения Hsfrseтся пОВЫшение быстрод AcTBMH при сОхранении заданной точностя: ..

Поставленная цель постигается тем, что "", многоканальный измеритель 6В аналогояь1х сигналов, содержащий за--поминающий блок„ цифроаналоговый Ilpe обраэователь, генератор импульсоя» счетчик импульсов, элемент задержки, первый элеме=!T И11И, блок приориTe Tl тр- гг=-pl1 -; Koìïàðàòoðû по числу измерительных ка!.алов, первый

Вxof ка ц ого из которых соединен с

co0Tse- c r sующей р lîsной шиной рые яходь1 всех компараторов объединены и coeд: нс ны с выхОдОм цифрОаналОгosoг0 преобразователя, прямой и Ин»epclrsiA sыходы триггepoB соединены сс Ответ ствующими входами блока приОр 1тет а р упраВляющий вход KGTopo=o соединен с Выходом генератора импульсов, а первый выход — через элемент задержки с первым входом г1ервого элемент-!. K311 .„ выход которого соединен с входом генератора импульсов

Вторые выходы блока приоритета соединены с адресньыи входами запоминающего блока и с входами установки нуля триг.-еров, второй вход элемента ИЛИ соедиHQH с выходом гoTQBHocти к приему кода запоминающего блока, введены первый и второй дополнительные триггеры, первый, второй и третий элем нты И, блок элементов И с числом элементов И, равным числу измерительных каналов, второй и третий злемеHты ИЛИ, реверсивный счетчик, первый выход которого соединен с выходом старших разрядоя цифроаналого"

-«.îãо преобразователя и первым входом запоминающегo блока, втopoй вход котopcrc соединен с входом младших разряцоя цифроаналогового преобразоВ BTe! IR и первым яыхОдОм счетчика им

1улт»соя, ири этом третий Вход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом 11еряого дополнительного триггера, вход установки единицы которогс соединен с шиной Пуск, а вход устаноя ки нуля — с вторым выходом реверсивного счетчика, первый вход которого соединен с выходом треTI:его дополнительного элемента ИЛИ, первый вход. которого соединен с Вторым Выходом счетчика импульсоя и =-ходом установки единицы второго дополнительног0 триггера, вход УСтаНОЯКИ :-"ХЛЯ КотОРОГО Ст1ЕДИНЕН С

sторым Bll0äoì реяерсиsHoso c÷åò÷èêà и выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с прямым

Б ыходОм Вто 00 го допол ни тель ного т ри ггера . . пе!psíì ВХОДОМ ятОрОгo элемента И, выход которого соеди«== H С ВТОРЫМ ВХОВОМ тРЕтЬЕГО ДОПОЛHIJTef ь110» О элемента ИЛИ, причем ВтОрой вход первого элемента И соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, входь1 которого соединены с соответствующими выходами компа ;-.aTopos и cooTBeтстяующими первыми я ход а1»1и блока элементов И, выходы

Koòoðîãî соединены с входами установки единицы триггеров, а вторые вхоДы объединены и подключены к инверсному яыходу второго дополнительного триггера v. первому входу третьего элемента И, второй вход которого

1069152 соединен с вторым входом второго элемента И и Рходом элемента задержки, а выход — с входом счетчика импульсов.

На чертеже показана схема многоканального измерителя аналоговых сиг- 5 налов.

Измеритель содержит первый дополнительный триггер 1, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого дополнительного элемен- fO та ИЛИ, компараторы 2-5, второй дополнительный элемент ИЛИ б, блок 7 элементов И, первый элемент И 8, триггеры 9 — 12 в измерительных каналах, второй дополнительный триг- 15 гер 13, нход установки нуля которого соединен с выходом первого дополнительного элемента И 8, вход установки единицы с вторым выходом счетчика импульсов, прямой выход с первым входом первого дополнительного элемента И 8 и первым входом второго дополнительного элемента И, блок 14 приоритета, элемент 15 задврж- ки, запоминающи»» блок 16, первый дополнительный элемент ИЛИ 17, второй элемент И 18, третий элемент И 19, генератор 20 импульсов, третий дополнительный элемент ИЛИ 21, реверсиз-— ный счетчик 22, счетчик 23 импульсов, цифроанаЛоговый преобразователь 24, элементы И 25-32, преобразователь 33 униторного кода в двоич ный, эле.мент ИЛИ 34, запоминающее устройство 35, элемент 36 задержки.

Многоканаль ный измеритель работает 35 следующим о бра зом .

В исходном состоянии элементы И 18 и 8 открыты, разрешая соответственно поступление тактовых импульсов с импульсного выхода блока 14 приоритета 40 на вход реверсивного счетчика 22 грубого отсчета и импульсов с выхода элемента ИЛИ б на вход установки нуля триггера 13, а элемент И 19 и элементы И блока элементов И 7 45 закрыты, что определяется исходным состоянием триггера 13. На входы измерителя поданы аналоговые измеряемые сигналы.

Измерение начинается при появлении сигнала Пуск на входе многоканального измерителя, поступающего на вход установки единицы триггера 1, отрицательный перепед с инверсного выхода которого через элемент ИЛИ 17 запускает генератор 20 импульсов.

Тактовый: импульс с выхода генератора 20 через блок 14 приоритета и элементы И 18 и ИЛИ 21 поступает на вход прямого счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, код с 60 выхода которого подается на вход старших разрядов цифроаналогового преобразователя 24. Цифроаналоговый преобразователь 24 формирует разнертывающее напряжение большого шага 65 первого такта, поступающего на компараторы 2 — 5 .измерительных каналов.

При отсутстнии превышения развертывающего напряжения большого шага измеряемых напряжений задержанный тактовый импульс вторично запускает генератор 20 импульсов .и цикл формирования развертывающего напряжения понторяется до первого превышения, При превышении на очередном такте развертывающего напряжения большого шага измеряемых напряжений срабатывают адин или несколько компараторов 2 — 5, вырабатывая на выходе импульсы, первый иэ которых поступает через элементы ИЛИ б и И 8 на вход обратного счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, уменьшая его содержимое на единицу младшего разряда, и на вход установки нуля триггера 13, переводя его в состояние, противоположное исходному, запрещая поступлениб очередного тактового импульса на вход прямого с.ета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета и открывая элемент И 19 и элементы И блока элементов И 7, Таким образом, развертывающее

-напряжение возвращается к значению предыдущего такта развертки, и многоканальный измеритель начинает проходить диапазон одного большого шага малыми шагами развертывающего напряжения. При этом тактовые импульсы поступают через элемент И 19 на вход счетчика 23 точного отсчета, код с выхода которого подается на вход младших разрядов цифроаналогового.преобразователя 24, формирующего развертывающее напряжение малых шагов.

В момент превышения на очередном такте развертывающего напряжения

Малого шага измеряемых напряжений повторно срабатывают один или не" сколько компараторов 2 - 5, вырабатывая импульсы, которые через элементы И блока элементов И 7 поступают на входы установки единицы триггеров 9 — 12 соответствующих измерительных каналов, переводя их в состояние, запрещающее прохождение тактового импульса с выхода генератора 20 импульсов через блок 14 приоритета на вход счетчика 23 точ" ного отсчета, и разрешающее прохождение тактового импульса на адресный вход запоминающего блока 16, на информационный вход которого подается код с выходов реверсивного счетчика 22 грубого отсчета z» счетчика 23 точного отсчета. Таким образом, в запоминающий блок 16 записывается результат измерения одного иэ сработавших каналов. Порядок записи одновременно сработанших каналов определяет блок 14 приоритета, 1069152

ВхО

Вх

Составитель И. Романова

Редактор A. Ша ндо р Те хред A . Наби нец Корректор А.Дзятко

Заказ 11492/55 Тираж 86 8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

При окончании развертывающего напряжения малых шагов сигнал по переполнению счетчика 23 точного отсчета поступает на вход установки единицы триггера 13, устанавливая его в Исходное состояние и через эле . мент ИЛИ 21 на вход прямого счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, увелнчивая его содержимое на единицу младшего разряда. Начинается очередной такт раэвер- 10 тывающего напряжения больших шагов, При окончании прохожцения развертывающего напряжения больших шагов всего измеряемого диапазона сигнал по переполнению реверсиВного счет-чика 22 грубого отсчета поступает на вход установки в нуль триггера 1, устанавливая его в исходное состояние, разрешающее очередной запуск измерителя, Технико-экономический эффект предлагаемого измерителя заключается в том, что весь измеряемый диапазон развертывающее напряжение проходит с переменной скоростью, тем самым повышается быстродействие измерителя.