Устройство для цифрового измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) 515280 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено18.02.74 (21)1999947/26-21 (о1) M. Кл2 Н 0ЗК 1Зу14 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано25.05.76.Бюллетень ¹19 (53) УДК681.325 (088.8) (45) Дата опубликования описания 20.10.,6 (72) Автор изобретения

А. И. Петров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ

ДИСКРЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОДНОКРАТНОГО ГРОПЕССА

Изобретение относится к измерительнэй технике.

Известно устройство для цифррвогэ измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса, содержащее аналого- 5 цифровой преобразователь, запоминающий блок, состэясций из буферного регистра, цепи для перезаписи и куба памяти, управляюший блэк, сэстэяший из адресного счетчика и циклического счетчика генератор тактовых 10 импульсов, триггер, блэк, обеспечивающий начало регистрации, сэстояший из входного усилителя и порогового элемента, причем входной сигнал подается на вход аналогоцифрового преобразователя и через входной 15 усилитель на вход порогового элемента, управляющий вход которогэ соединен с выводом "Сброс", управляюший вход аналогоцифрового преобразователя подключен к первому выходу генератора тактовых импуль- 20 сов, а его выход через буферный регистр, цепь для перезаписи, управляюший вход которой соединен с выходом циклического счетчика, куб памяти, адресный счетчик, выход

1 кэтэрогэ соединен с первым входом триггера?5 выход которого подключен к входу генератора тактовых импульсов и циклический счетчик соединен co BTopbItvf выходом генератора тактовых импульсов.

Однако в известнэм устрэистве для правильной фиксации кода нуля, служащего для цифровой коррекции резуль-атэв измерения при обработке, регистрация дискретных значений измеряемого процесса и отсчет времени измерения должны обязательно начинаться от уровня процесса, не превышающего шаг квантования по уровню в устройстве.

При запуске устройства оТ произвольнэгэ уровня код нуля будет потерян и цифровая коррекция дрейфа нуля аналоговой части устройства становится невозможной.

Между тем, в практике измерения быстрс протекающих однократных процессов часто требуется обеспечить регистрацию участка процесса, начинаюшегэ с заданного уровня, как правило, большего шага квантования по уровню в устройстве.

Кроме того, в известном устройстве возможен повторный запуск (и, следовательно, потеря полезной информации) по окончании

515280 времени измерения, если уровень измеряемого сигнала в момент окончания времени измерения превышает порог срабатывания блока, обеспечивающего начало регистрации.

При этом сигнал с выхода порогового элемента снова опрокидывает триггер пускаостанова и начинается повторная регистрация дискретных значений процесса.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства, Для этого в устройство дополнительно введены формирователь импульсов, элемент

ИЛИ и дополнительный пороговый элемент, причем первый вход дополнительного пороговогоо элемента, соединен с выходом входного усилителя, второй вход — с выводом

"Сброс" и вторым входом триггера, а выход — с управляющим входом адресного счетчика, первый вход элемента ИЛИ под- 20 ключен к выкоду порогового элемента, второй вход — к выходу циклического счетчика, а выход через формирователь импульсов — к управляющему входу буферного регистра. 25

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы.

Устройство для цифрового измерения и 30 регистрации дискретных значений однократного процесса содержит вход 1, соединенный с первым входом аналого-цифрового преобразователя 2 и входом блока 3, обеспечивающего начало регистрации, состоя- 35 щего из последовательно включенных входного усилителя 4 и порогового элемента 5.

Второй вход 6 аналого-цифрового преобразователя 2 связан с первым выходом генератора тактовых импульсов 7, а ко- 40 довый выход — с кодовым входом запоминающего блока 8, содержащего последовательно соединенные буферный регистр 9, цепь для перезаписи 10 и куб памяти 11, адресный вход которого подключен к ко- 45 довому выходу адресного счетчика 12 управляющего блока 13, в который входит также циклический счетчик 14, связанный выходом. 15 с улравляюшим входом цепи для перезаписи 10 и счетным входом адрес-50 ного счетчика 12, счетным входом 16 со вторым выходом генератора тактовых импульсов 7, управля.оший вход которого подключен к выходу триггера 17, Кроме того, устройство содержит элеьеы55

ИЛИ 18, первый вход 19 которого соединен с выходом первого порогового элемента

5, выход 20 через формирователь импульсов 21 — с управляющим входом 22 буферного регистра 9, а второй вход — с выхо-

60 дом 15 циклического счетчика 14-, управляющий вход 23 которого черед дополнительный пороговый элемент 24 связан с выходом усилителя 4 блока 3 и непосредственно с управляющим входом адресного счетчика 12, подключенного выходом последнего разряда к первому входу триггера 17.

Пороговые элементы 5 и 24 в устройстве выполнены с самоблокировкой после срабатывания, причем пороговый элемент 24 выполнен с перестраиваемым порогом срабатывания, а управляющие входы пороговых элементов 5 и 24 соединены между собой, с вторым входом триггера 17 и выводом 25

"Сброс .

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы кратковременной подачей на вывод "Сброс" 25-устройства сигнала низкого уровня устанавливают пороговые элементы 5 и 24 и триггер 17 в исходное состояние. При этом на выходе второго порогового элемента 24 появляется сигнал низкого уровня и счетчики 12 и 14 устанавливаются в нулевое состояние. С выхода первого порогового элемента 5 на второй вход элемента ИЛИ 18 поступает сигнал высокого уровня.

Генератор тактовых импульсов 7 включается в работу сигналом высокого уровня с выхода триггера 24 и выдает две последовательности тактовых импульсов, сдвинутых на половину периода тактовой частоты, на обоих выходах генератора 7, что обеспечивает необходимые временные соотношения между получением кодов в аналогоцифровом преобразователе 2 и их записью в запоминающий блок 8.

Благодаря появлению на входе 6 т актовых импульсов аналого-цифровой преобразователь 2 в течение времени ожидания начала процесса отрабатывает напряжение дрейфа нуля всех звеньев аналоговой части измеряющего устройства.

Прием кодов из аналого-цифрового преобразователя 2 и запись их в запоминающем блоке 8 в этот период не производятся, так как счетчики 12 и 14 управляющего блока 13 остаются в нулевом положении и сигналы, управляющие работой запоминающего блока 8, отсутствуют.

В начале процесса измерения (см. фиг;2) на входе 1 устройства появляется сигнал измеряемого параметра, спектральный состав которого редко отличается от спектрального состава напряжения дрейфа. Спектральные составляющие, соответствующие переднему фронту измеряемого сигнала попадают. в полосу пропускания усилителя

515280

4 со связями по переменному току. Коэффициент усиления 4 и: порог срабатывания первого порогового элемента 5 выбраны таким образом, что срабатывание порогового элемента 5 происходит в момент вре- 5 мени, когда уроввяь измеряемого сигнала не превышает шага квантования по уровню в устройстве.

При срабатывании первого порогового элемента 5 на его выходе появляется отри- 10 цательный перепад напряжений, запускакмщий через элемент ИЛИ 18 формирователь импульсов 21, импульсом с выхода которого код,. соответствующий моменту времени t, с выхода аналого-цифрового преоб- 15 разователя 2 заносится на буферный регистр8. При выполнении указанных выше условий значение этого кода, принимаемого при дальнейшей обработке измерительной информации за код нуля, будет отличаться от 20 действительного значения не более, чем на единицу младшего разряда кода.

При дальнейшем нарастании измеряемый сигнал в момент времени k достигает уровня, при котором происходит срабатывание дополнительного порогового элемента 24.

На выходе 23 последнего устанавливается высокий уровень напряжения и циклический счетчик 14 начинает счет импульсов с выхода генератора тактовых импульсов 7. Пе- З0 риод импульсов на выходе циклического счетчика 14 равен шагу квантования измеряемого процесса по времени и устройстве.

Начиная с середины первого шага квантования по времени на выходе 15 циклическо- го счетчика 14 появляется сигнал высокого уровня, по которому цепь 10 осуществляет запись кода нуля с буферного регистра 9 на куб памяти 11.

В конце первого цикла работы циклического счетчика 14 в момент времени 1 на его выходе 15 появляется отрицательный перепад напряжения, который изменяет код адресного счетчика на единицу и, проходя через элемент ИЛИ 18, запускает форми- 45 рователь импульсов 21, по импульсу с выхода которого в буферный регистр 9 с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 заносится первый код измеряемого процесса, соответствующий моменту времени Й

Начиная с середины алтедующего цикла работы устройства (шага квантования измеряемого процесса по времени) этот код через цепь для переписи 10 регистрируется во второй ячейке куба памяти 11.

Отмеченные циклы измерения и регистрации повторяются до тех, пор, пока в момент окончания последнего цикла на выходе последнего разряда адресного счетчика

12 не появится отрицательный перепад напряжения, опрокидывающий триггер 17 в положение, при котором сигналом с его выхода работа генератора тактовый импульсов

7, а с ней и все операции в устройстве прекр ашаются.

Формула изобретения

Устройство для цифрового измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса, содержащее аналого-цифровой преобразователь, запоминающий блок, состоящий из буферного регистра, цепи для переза писи и куба памяти, управляющий блок, состоящий из адресного счетчика и циклического счетчика, генератор тактовых импульсов, триггер, блок, обеспечивающий начало регистрации, состоящий из входного усилителя и порогового элемента, причем входной сигнал подается на вход аналого-цифрового преобразователя и через входной усилитель на вход порогового элемента, управляющий вход которого соединен с выводом "Сброс", управляющий вход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, а его выход через буферный регистр, цепь для перезаписи, управляющий вход которой соединен с выходом циклического счетчика, куб памяти, адресный счетчик, выход которого соединен с первым входом триггера, выходкоторого подключен к входу генератора тактовых импульсов, и циклический счетчик соединен с вторым выходом .генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю ш и й— с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности устройства, в него дополнительно введены формирователь импульсов, элемент

ИЛИ и дополнительный пороговый элемент, причем первый вход дополнительного порогового элемента соединен с выходом входного усилителя, второй вход — с выводом

"Сброс" и вторым входом триггера, а выход — с управляющим входом адресного счетчика, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу порогового элемента, второй вход — к выходу циклического счетчика, а выход через формирователь импульсовк управляющему входу буферного регистра, 515200

/5

ZZ

Составитель ц you;g;cpa

Редактор " Техред ° -- КоРРектоР A.Ãàí" хова едантор v,.ËïïÅëü- H.ланеева

3аказ 241/5 и..ы (Д Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Москва, Енисейская ул., 2 Ги роволхоз"