Всесоюзная i

ОПИСАНИЕ 383 О 74ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик,1971 (Ле 1653891/18-24) М. Кл. 061 30001 г 29,01 рисоединением заявкииорите итет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРпубликовано 23 Х.1973. Бюллетень23 ата опубликования описания 05.Х.1973681.325.65(088,8 вторызобретения Б, И. Блажкевич и О. Я. Гумецкий изико-механический институт АН Украинской ССРЗаявитель ОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННЫЗНАЧЕНИЙ АНАЛОГОВЫХ ВЕЛИЧИН стное измерителостаточно быстр пригодно лишь зменяющихся в,1Изобретение относится к цифровой измери.тельной технике и предназначено для измерения мгновенных значений аналоговых вели.чин с индикацией результатов измерения вцифровом виде,Известно цифровое измерительное устройство, содержащее аналого. цифровой преобра.зователь (АЦП), вычислительное устройство,оперативную память, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), управляемый входнойпереключатель, ключи, цифровой индикатор иблок управления.В этом устройстве через входной управляемый переключатель ко входу АЦП подключен источник измеряемой величины и выходЦАП. Вход цифра-аналогового преобразователя через управляемый ключ и оперативнуюпамять соединен с выходом вычислительногоустройства, вход которого подключен к выходу измерительной цепи АЦП. К другому выходу оперативной памяти через второй управляемый ключ подключены устройства цифровой индикации и регистрации, Входной переключатель, АЦП, вычислительное устройствои управляемые ключи соединены с блокамиуправления,Однако изве ьное устройствоявляется нед оде йствующим,поэтому оно для измерениясигналов, пе и интервале времени, необходимом для осуществления измерительно-вычислительного процесса, 11 д каж.дом цикле этого процесса происходит сраннс.ние результатов вычислительных операций,5 осуществляемых в самом устройстве с измеря.емым сигналом,Целью изобретения является щыненнбыстродействия устройства.Для этого в него введено дополнительное10 запоминающее устройство и коммутдторы,причем выход аналого-цифрового преобразователя через первый управляемый клюц соединен со вторым входом вычислительногоустройства, через второй управляемый клктч -15 со входом дополнительного запоминающегоустройства, выход которого через первый ком.мутатор подключен к третьему входу ычнслн.тельного устройства, выход которого черезвторой коммутатор соединен со вторым хо 20 дом оперативного запоминающего устройстд,блок управления подключен и нерому н второму коммутаторам.Г 1 редложенноест 1)ойство поясоно черте.ждми.25 На фиг. 1 приведена фукиноалья схемустройства; на фиг. 2 - -диаграмм ременныхсигналов, у правляющих рботой отдельныхузлов устройства; цифрми отмечены блоки,на выходе которых набзио сется нрнеденное30 на фнг. 2 напряжение.(2) 55 6065 3Устройство (см. фиг. 1) состоит из блока 1 управляемого переключателя, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2, управляемых ключей 3 и 4, запоминающего устройства 5, вычислительного устройства б, оперативного запоминающего устройства 7, коммутаторов 8 и 9, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 10, цифрового индикатора 1(, блока 12 управления, входа устройства 13,Устройство работает следующим образом. При поступлении в блок 12 управления команды на измерение с его соответствующего выхода на время(см. фиг, 2) подается управляюций сигнал на блок 1 переключателя и управляемый ключ 3, сигнал установки нуля в оперативном запоминающем устройстве 7 и вычислительном устройстве б. Г 1 ри этом блок 1 переключателя подключает ко входу АЦП 2 измерительный сигнал, который преобразуется в АЦП в цифровой код и через управляемый,ключ 3, записывается в запоминающем устройстве 5,В то же время в оперативном запоминающем устройстве 7 и вычислительном устройстве б происходит установка цифрового кода, который, преобразуясь в высокоточном ЦАП 10, на выходе последнего дает нулевое значение аналогового сигнала. Длительность интервалаопределяется ббльшим из интервалов времени, необходимых для преобразования в АЦП аналогового сигнала в цифровой код или в ЦАП цифрового кода в соответствующий аналоговый сигнал.По истечении времени 11 начинается первый цикл измерительно-вычислительного процесса, Прежде всего производится преобразование аналого-цифровым преобразователем сигнала на выходе ЦАП (в первом цикле имеет нулевое значение) в цифровой код, При этом выход ЦАП 10 через блок 1 переключателя соединяется со входом АЦП 2, а цифровой код измеренного нулевого значения сигнала через проводящий управляемый ключ 4 поступает на вычитающий вход вычислительного устройства б, В результате этого за время 4 в вычислительном устройстве получается разность между цифровым кодом, соответствующим нулевому значению сигнала на выходе ЦАП, и цифровым кодом измерения этого нулевого значения сигнала посредством АЦП. Далее к полученной в вычислительном устройстве разности через коммутатор 8 за время 1, прибавляется цифровой код значения измеренного сигнала, считанного из запоминающего устройства 5, Через второй коммутатор 9 за время 4 полученная сумма переносится в оперативное запоминающее устройство 7 на место ранее введенной в нее цифры. В соответствии с полученным в цифровом коде результатом первого цикла измерения на выходе высокоточного ЦАП 10 возникает сигнал, соответствующий полученному цифровому результату. Одновременно этот результат появляется на цифровом индикаторе 11,5 10 15 20 25 30 35 Далее начинается второй цикл измеритель- но-вычислительного процесса, аналогичный первому,Замыкается управляемый ключ 4, измеряется значение сигнала на выходе ЦАП - результат измерительно-вычислительных операций предыдущего цикла, этот результат измерения значения сигнала на выходе ЦАП в виде цифрового кода подается па вычитающий вход вычислительного устройства б, где вычитается из находящегося там результата измерительно-вычислительных операций предыдущего цикла в цифровом коде. К полученной разности посредством коммутатора 8 прибавляется цифровой код измерения величины ВходнОГО сиГнала, храпяцийся В запомипа 10- щем устройстве 5. Полученный результат через коммутатор 9 дублируется запоминающим устройством 7 с одновременным стиранием ранее хранившейся в нем цифры. В этот же момент на выходе ЦАП появляется аналоговый сигнал, соответствующий результату измерительно-вычислительных операций второго цикла, а цифровой индикатор 11 указывает его величину.Аналогично протекает третий и последующие циклы. При этом на каждом цикле работы устройства происходит асимптотическое приближение результата измерительно-вычислительных операций к истинному значению величины измеряемого сигнала,При отсутствии погрешности преобразования в ЦАП, неизменной за время измеритель- но-вычислительного процесса характеристики АЦП, при пренебрежимо мочалой погрешности, вносимой управляемым переключателем, относительная погрешность результата измерения бо,определяется по формуле: где У - количество циклов, 5 А - крутизна характеристики АЦП в точке, соответствующей действительному значению измеряемого сигнала, 5 - крутизна характеристики ЦАП.Асимптотическое приближение результата измерения к истинному значению измеряемого сипала (Йа 6= О) будет иметь место 1 - 5 А 5 Ц(1, то есть, когда 0(5 А 5 ц(2На основании уравнения (1) находится выражение для необходимого количества циклов измерения У 1 в виде соответствующего заданной относительной погрешности бн.Выражение (2) строго справедливо только при принятых выше допущениях. После окончания Л,ы-того цикла измерительно-вычислительный процесс может быть приостановлен при условии сохранения на цифровом индикаторе результата, полученного на последнем цикле.383074 15,Предмет изобретения Устройство для измерения мгнове;1 ных значений аналоговых величин, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которо го через управляемый переключатель соединен со входом устройства и с выходом цифроаналогового преобразователя, оперативное запоминающее устройство, выход которого соединен со входом цифрового индикатора и входом цифро-аналогового преобразователя, вычислительное устройство, управляемые ключи и блок управления, соединенный с уп- РВВЛЯЕМЬ 1 МИ КЛ 1011 аМИ, С ПЕРВЫМ ВХОДОМ В 1 ЧИ- слительного устройства, с первым входом оперативного запоминающего устройства и с управляемым переключателем. отичаюсцееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит дополнительное запоминающее устройство и коммутаторы, при чем выход аналого-цифрового преобразователя через первый управляемый ключ соединен со вторым входом вычислительного устройства, через второй управляемый ключ - со входом дополнительного запоминающего устрой ства, выход которого через первый коммутатор подключен и третьему входу вычислительного устройства, Выход которого через второй коммутатор соединен со вторым входом оперативного запоминающего устройства, блок 15 управления подключен к первому и второмукоммутаторам.