Цифровой регистратор импульсных процессов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 864551 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 17,12.79 (21) 2854851/18-21с присоединением заявки Нов(51)М. КлН 03 К 13/02 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 1509.81 В.М,Суслов, Л.С.Мокрушина, В.Н.Васильев, В П Сумский Ю П Петр В И П(72) Авторы изобретени Заявите 4) ЦИФРОВОЙ РЕГИСТРАТОР ИМПУЛЬСНЫХПРОЦЕССОВ блок заржки,эле о соеди- ьх 5 5 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в качестве регистратора:импульсных. и переходных процессов в информационно-измерительных системах.Известен регистратор импульсных сигналов, содержащий аналого-цифровой преобразователь с запоминающимблоком и пороговый блок запуска, подключенный к входной шине регистратора 1 3.Регистратор обеспечивает при записи импульсного процесса дополнительно выделение и регистрацию одного отсчета, соответствующего исходному уровню сигнала.Недостатком регистратора является ограниченный диапазон регистрируемых процессов, обусловленный конечным временем преобразования аналог-код в аналого-цифровом преобразователе, и потери точности при регистрации переднего Фронта импульса, обусловленной пороговым методом запуска.Известен цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий аналого-цифровой преобразователь, к выходу которого подключен запоминающий блок, последовательно соединенные со входной шиной пороговыипуска и блок временной задемент И, первый вход которогнен с выходом генератора тактов 1 импульсов 2 .Недостатком данного регистратора является ограниченный диапазон регис трируемых процессов. Этот диапазон имеет ограничение, главным образом, в области импульсных сигналов малой длительности, когда длительность регистрируемых входных сигналов становится сравнимой с длительностью аналого-цифрового преобразованияПри этом резко снижается точность регистрации из-эа увеличения погрешности интерполяции и динамической погрешности аналого-циФрового преобразования.Цель изобретения - расширение диа пазона регистрируемых процессов и повышение точности измерений.Цель достигается тем, что в цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий аналого-цифровой пре обраэователь, к выходу которого подключен запоминающий блок, последовательно соединенные со входной шиной, ,пороговый блок запуска и блок временной задержки, элемент И, первыйвход которого соединен с выходомгенератора тактовых импульсов, введены аналого-дискретная линия задержки, входы управления которой соединены с выходами блока управления,элемент ИЛИ, счетчик, триггер, дополнительные элемент И и генератор5тактовых импульсов, выход которогочерез дополнительный элемент И соединен со счетным входом счетчика,управлякщим входом аналого-цифрового преобразователя и запоминакщегоблока, первым входом элемента ИЛИ,выход которого соединен с входом блока управления, а второй вход - с выходом элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, 15второй выход которого подключен куправляющему входу дополнительногоэлемента И, первый вход - к выходублока временной задержки, второйвход - к выходу счетчика. 26На чертеже изображена блок-схемарегистратора.Регистратор содержит аналого-дискретную линию 1 задержки, подключенную к входной шине 2 регистратора,блок 3 управления линией задержки,подключенные последовательно с линией задержки 1,аналого-цифровой преобразователь 4 и запоминающий блокЬ, триггер б, выходы которого подключены к входам элементов И 7 и 8, входы - один к выходу счетчика 9, второй - к выходу блока 10 временной задержки, генератор 11 тактовых импульсов, подключенный к второму входу элеэлемента И 7 и дополнительный генератор 12 тактовых импульсов, подключенный к второму входу элемента И 8.Выходы элементов И 7 и 8 подключенык входам элемента ИЛИ 13, выход кото рого соединен с блоком 3 управления, 40а выход элемента И 8 соединен такжесо вторым входом аналого-цифровогопреобразователя 4 и запоминающегоблока 5 и входом счетчика 9, а междувходной шиной 2 регистратора и блоком 10 временной задержки включен пороговый блок 14 запуска.Аналого-дискретная линия задержки 1 с блоком 3 управления осуществляет дискретизацию входного сигналаи в виде анаяоговых отсчетов перемещает их от входа к выходу аналогичнопередвиженюв информации в цифровомвиде в регистрах сдвига,Частоты геиераторов 11 и 12 тактовых импульсов выбраны различными, О,причем частота генератора.11 выбранабольше, чем частота генератора 12.Регистратор работает следующим образом,Входной авалоговый сигнал по вход- Щной шине 2 одаовременно поступает навход аналого-дискретной линни 1 задержки и на вход порогового блока 14запуска. Пока входной сигнал не достигнет установленного порога запус- д ка и пороговый блок 14 запуска несработает, триггер б блокирует прохождение тактовых импульсов от генератора 12 тактовых импульсовчерезэлемент И 8, это держит в исходномсостоянии аналого-цифровой преобразователь 4, запоминающий блок 5 исчетчик 9, и разрешает прохождение бтгенератора 11 тактовых импульсов через элемент И 7 тактовых импульсов,следующих с высокой частотой повторения, на элемент ИЛИ 13 и далее наблок 3 управления. С помощью блока 3управления в такт с импульсами генератора 11 входной сигнал дискретизируется в аналого-дискретной линии 1задержки и в виде аналоговых отсчетов перемещается на ее выход. Притаком режиме работы сигнал на входеАЦП 4 появляется относительно реального процесса с задержкой во времени, равной времени перемещения отсчетов от ее входа до ее выхода,В момент достижения входным сигналом порога запуска срабатываетпороговый блок 14 запуска, которыйзапускает блок 10 временной задержки, вырабатывающий интервал времени по длительности меньше времени задержки в линии задержки 1 исходногосигнала.Блок 10 временной задержки срабатывает после выработки фиксированного интервала времени в момент, когда начало импульсного процесса продвинется к выходу аналого-дискретнойлинии 1 задержки. По сигналу с блока10 временной задержки триггер б перебрасывается в противоположное состояние. При этом прохождение импульсовот генератора 11 тактовых импульсовблокируется элемелтом И 7, а блокировка с элемента И 8 снимается и импульсы от генератора 12 тактовых им- .пульсов, следующие сболее низкой частотой следования, чем от генератора 11, начинают проходить на блок 3управления, аналого-цифровой преобразователь 4, запоминающий блок 5 ина вход счетчика 9. При этом на входпреобразователя 4 с каждым тактом генератора 12 поступают аналоговые выборки входнаго сигнала, причем ихамплитуда в течение периода импульсов генератора 12 сохраняется постоянной и соответствует амплитуде спроса входного сигнала при работе аналого-дискретной линии 1 задержки от генератора 11. С каждым тактом генератора 12 поступающие на вход преобразователя 4 аналоговые выборки входного сигнала, расширенные по длительности, преобразуются в преобразователе 4 в цифровой код и заносятся на хранение в запоминающий блок.5. Когда все выборки входного сигнала, находящиеся в.аналого-дискретной линии 1 задержки, выведены и переписаны в цифровом виде в запоминаю864551 щий блок 5, счетчик 9, ведущий подсчет тактов генератора 12 перебрасывает триггер 6 в противоположное состояние. При этом счетчик 9 устанавливается в исходное состояние, ааналого-цифровой преобразователь 4и запоминающий блок переходят в режим ожидания. Так как триггер 6 приэтом разрешает прохождение импульсовот генератора 11 через элемент И 7,то аналого-дискретная линия задержки,1 снова переходит в режим задержкивходного сигнала. Этот режим можетпродолжаться до очередного запускапорогового блока 14 запуска, когдаинформация с линии задержки 1. переписывается в запоминающий блок 5и т.д. Работа регистратора можетбыть прекращена принудительно в любой момент времени или после заполнения запоминающего блока 5. формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 552566, кл.О 01 В 19/04, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР В 589126, кл.6 11 С 19/00, 1972 Зф (прототип)."Патент", улПроектна Цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий, аналого-цифровой преобразователь, к выходу кото- рого подключен запоминающий блок, последовательно соединенные со входной шиной, пороговый блок запуска и блок временной задержки, элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов,о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения диапазона регистрируемых процессов и повышения точности измерений, в него введены аналого-дискретная линия задержки, входы управления которой соединены с .выходами блока управления, элементИЛИ, счетчик, триггер, дополнительный элемент И и генератор тактовыхимпульсов, выход которого через дополнительный элемент И соединен сосчетным входом счетчика, управляющимвходом аналого-цифрового преобразователя и запоминающего блока, первым входом элемента ИЛИ, выход кото рого соединен с входом блока управления, а второй вход - с выходом элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, второй выход которого подключен к упра- Щ вляющему входу дополнительного элемента И, первый вход - к выходу блока .временной задержки, второй входк выходу счетчика.