Цифровой указатель экстремумов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

It АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Сеюв Севетскик

Социалнстпческнк

Реснубамк (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 101078 (21 } 26726 38/18-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

G 05 В 13/02

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий

Опубликовано 230281, Бюллетень N9 7

Дата опубликования описания 230281 (53) УДК 62-50 (088. 8) (72) Автор изобретения

В,A.Áóðûé

Ордена Трудового Красного. Зн им.A.A,Áîãîìîëüöà AH Укр (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ УКАЗАТЕЛЬ ЭКСТРЕМУМОВ

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для измерения экстремальных значений аналоговых сигналов {электрических напряжений, токов) и ввода их в цифровую вычислительную машину для амплитудного и временного анализа.

Известен цифровой указатель экстремумов, содержащий триггер и последова-.ельно соединенные реверсивный .счетчик, блок формирования компенсирующего напряжения и нуль-орган (1), Недостатком данного цифрового указателя экстремумов является то, что его абсолютная погрешность может достигать величины шага квантования

gU». .Это приводит к значительным ошибкам при определении временного положения экстремумов, особенно. для медленно изменяющихся сигналов, и к низкой надежности.

Цель изобретения — повышение точности определения экстремальных зна.чений и повышение надежности путем упрощенйя койструкции цифрового указателя экстремумов.

Настоящая цель дбстигается тем, что цифровой указатель экстремумов

2 содержит первый компаратор и последовательно соединенные второй компаратор, элемент. ИЛИ и ключ, выход которого соединен с выходом нуль-орга5 на, с входом второго компаратора и через первый компаратор — с первыми входами триггера и реверсивного счетчика и с вторым входом элемента ИЛИ, а выход второго компаратора соеди10 нен с .вторыьж входами триггера и реверсивного счетчика.

На фиг.1 схематически представлен предлагаемый указатель;на фиг,2временные диаграммы его работы.

15 Указатель содержит нуль-орган 1, реверсивный счетчик 2, блок 3 формирования компенсирующего напряжения, первый 4 и второй 5 компараторы, элемент ИЛИ б, ключ 7 и триггер 8.

20 Выход нуль-органа 1 соединен с положительным входом компаратора 4 и отрицательным входом компаратора 5, а также ключом 7. Выходы компараторов

4 и 5 подключены соответственно к

25 суммирующему (Вф) и вычитающему (ВК7 входам реверсивного счетчика 2 и .триггеру 8, а также к входам элемента ИЛИ б, выход которого соединен с управляющим входом ключа 7, Триггер

30 8 предназначен для формирования сиг807206 налов появления экстремальных значений.

Предлагаемяй указатель работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходах первого 4 и второго 5 компараторов имеется напряжение, соответствующее логическому О, обеспечиваемое опорными напряжениями +Up> и -Up< на входах. При этом ключ 7 разомкнут.

При возрастании измеряемого напряжения U«на входе нуль-органа имеет место сигнал рассогласования положительной полярности (О» -U ) . Как только этот сигнал превысит опорное напряжение (U<-U<)>(+Up„), срабатывает первый компаратор 4 и на его выходе появляется положительная ступенька напряжения, соответствукицая логической 1, которая поступает на вход В < реверсивного счетчика 2 и изменяет его состояние íà +l. В результате компенсирующее напряжение

U< увеличивается на одну ступеньку, равную шагу квантования gU . Величина сигнала рассогласования уменыаается и компаратор 4 возвращается в исходное состояние. При дальнейшем возрастании измеряемого напряжения описанный процесс .повторяется и на выходе первого компаратора 4 возникают положительные импульсы (такты

9-14 на фиг.2).

После достижения максимума измеряемое напряжение начинает уменьшаться и наступает такой момент,когда на выходе нуль-органа 1 появляется отрицательное напряжение, по абсолютной величине превышающее -Up„(U>—

U<) > (-Up„) (такт 15 на фиг.2), В этом случае срабатывает второй компаратор 5, на его выходе появляется положительная ступенька напряжения, поступающая на В "- реверсивного счетчика 2, которая изменяет его состояние на -1. В результате компенсирующее напряжение уменыаается на одну ступеньку, равную шагу квантования.

Величина сигнала рассогласования уменьшается и компаратор 5 возвраща- . ется в, "ходное состояние. При дальнейшем уменьшении измеряемого напряжения процесс повторяется до тех пор, пока уменьшается напряжение (такты

15-19 на фиг. 2) .

Ключ 7 необходим для того, чтобы предотвратить остановку реверсивногосчетчика в том случае, если эа время задерржкй сигнала в счетчике 2 и блоке, 3 измеряемое напряжение дополнительно изменится на величину, превышающую AU (такты 20 и 21 на фиг,2}, либо когда s начальный момент времени счетчик находится в нулевом состоянии, à íà его вход поступает измеряемое напряжение, превышающее

1,5 AU<, При этом одной ступеньки компенсирующего напряжения окажется недостаточно, чтобы уменьшить сигнал

Формула изобретения

Цифровой указатель экстремумов, содержащий триггер и последовательнь соединенные реверсивный c÷åò÷èê, блок формирования компенсир к щего напряжения и нуль-орган, о т л и

6S рассогласования до величины, меныией.

Upq, соответствующий компаратор не вернется в исходное положение, и счетчик перестанет отслеживать измеряемое напряжение. Ключ 7 закорачивает выход нуль-органа 1 на землю при каждом срабатывании любого из компараторов 4 и 5 и тем самым возвращает их в исходное состояние независимо от блока 3 и реверсивного счетчика. Это происходит следующим образом. При срабатывании первого 4 или второго 5 компаратора ступенька напряжения с его выхода, кроме соответствующего входа реверсивного счетчика 2, через элемент ИЛИ 6 поступает

15 на Управляющий вход ключа 7. Ключ 7 закорачивает выход нуль-органа 1 на землю и устраняет сигнал на входе компаратора, вызвавший его срабатывание, возвращая его тем самым в ис2О ходкое состояние. Как только компаратор вернется в исходное состояние, ключ 7 размыкается и если к этому моменту окажется, что измеряемое напряжение изменилось настолько, что р одной ступенькой компенсирующего напряжения не удалось уменьшить сигнал до величины, меньшей опорного напряжения Поз,то компаратор срабатывает повторно и опять с помощью

3О ключа 7 возвращается в исходное состояние. Так будет продолжаться до тех пор, пока сигнал рассогласования не уменьшается до величины, меньшей опорного напряжения Пан.

Кроме того, ключ 7 предотвращает ложное срабатывание компараторов от .коротких паразитных импульсов, возникающих при переключениях на выходе блока 3 формирования компенсирующего напряжения и тем самым исключает

40 ложный отсчет экстремумов.

Для ликвидации прохождения напряжением своих экстремальных значений используются моменты переброса триггера 8, входы которого подключены к выходам компараторов 4 и 5.

Таким образом, повышение точности определения экстремальных значений достигается тем, что величина опорного напряжения Up> превышает по о ловину шага квантования. В этом случае абсолютная погрешность не превьааает Пеа.

Предлагаемый цифровой указатель экстремумов по сравнению с известным увеличивает точность определения экстремальных значений и значительно упрощает конструкцию.

807206

A дк

agbfxCf

4deirf фиаГ

Составитель А.Лацев

Редактор Л.Кеви Техред N.. Лоя Корректор С.Щомак

Заказ 281/69 . Тираж 951 Подписное вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП .Патент ., r.Óæãîðîä, ул.Проектная; 4 ч аю щи и с я тем, что, с целью повыаения точности и надежности цифрового указателя экстремумов, он содержит первый компаратор и последовательно соединенные второй компаратор, элемент ИЛИ и ключ, выход которого соединен с выходом нульоргана, с входом второго компаратора и через первый компаратор - с первыми входами триггера и реверсивного счетчика и с вторым входом элемента ,ИЛИ, а выход второго компаратора соединен с вторыми входами триггера и реверсивного счетчика.

Hà Tî÷íèêè информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 362281, кл. С 05 В 13/02, 1973 (прототип).