Устройство для измерения импульсных однократных сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сева СоветскикСоциалистическихРеспублик 1932525(22) Заявлено 1704.80 (21) 2913264/18-21 Р 1 М Кп з с присоединением заявки М 6 08 С 19/16 Государственный комитет СССР во делан изобретений н открытий(531 УДК 621317. .326(088,8) Дата опубликования описания 300582(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯИМПУЛЬСНЫХ ОДНОКРАТНЬИ СИГНАЛОВ Изобретение относится к системам передачи электрических сигналов в импульсной форме и предназначено для организации измерительной систе-. мы, включающей большое количество измерительных блоков ддя одновременного измерения импульсных одно- кратных или редкоповторяющихся .событий.Устройство может быть исйользовано при импульсйых измерениях в ядерной Физике и других областях науки и техники.Известно измерительное устройст" во, содержащее последовательно соединенные датчик, аналоговую часть преобразователя, цифровую часть преобразователя, а также источник питания, причем аналоговая часть преобразователя подключена к источ.- нику питания (1 .Недостатком этого устройства является низкая точность измерений, поскольку импульсное питание имеет . невысокую стабильность и дает значительные помехи в измерительных каналах.Наиболее близким к .предлагаемому является устройство, содержащее последовательно,соединенные датчик, ана 4 логовую и цифровую части преобразователя, канал данных и электроннуювычислительную машину, причем обечасти. преобразователя подключенытакже к блоку управления и источникупитания (2).Недостатком этого: устройства является высокая потребляемая мощность, 1 О что приводит к увеличению габаритов.н снижению надежности из-за перегрева аппаратуры.Цель изобретения - снижение потребляемой мощности и повышение надежности устройства.15 поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеепоследовательно соединенные датчик,аналоговую часть преобразователя,цифровую часть преобразователя, каналданных, электронную вычислительнуюмашину, а также блок управления,соединенный с управляющими входамианалоговой и цифровой части преобразователя, и блок питания, сое диненный с аналоговой частью преоб- .разователя и блоком управления, дополнительно введены буферный запоминающий блок, дроссели, ключ, импульсный регулятор, элемент И, конденса торы, дифференцирующнй элемент, 932525дискриминатор, диод, причем буферный запоминающий блок, управляющий вход, которого соединен с блоком управления, подключен к блоку питания, к каналу данных и к цифровой части преобразователя, другой выход блока питания соединен с цифровой частью преобразователя через последовательно соединенные дроссели и ключ, кроме того, выход одного дросселя через последовательно соединенные дифференцирующий элемент, дискриминатор и элемент И соединен с управляющим входом ключа, а также с одним конденсатором и импульсным регулятором, выход которого подключен к второму входу элемента И, третий вход которого подключен к ЭВМ,причем другой выход ЭВМ подключен к блоку управления, а вход - к каналу данных, выход другого дросселя подключен к другому конденсатору.На чертеже приведена структурная схема устройства.Датчик 1 через пОследовательно соединенные аналоговую часть преобразователя 2, цифровую часть преобразователя 3, буферный запоминающий блох 4, канал 5, данных соединен с электронной вычислительноймашиной б. Блок 7 питания подключен к аналоговой части преобразователя 2, блоку 8 управления и буферному запоминающему блоку 4, а также через последовательно включенные дроссель, 9, ключ 10 и дроссель 11к цифровой . части преобразователя 3. Выход дроа. селя 11 подключен также через конденсатор 12 к корпусу и через последовательно включенные импульсный регулятор 13 и элемент И 14 с управляющим входом 15 ключа 10, а выход дросселя 9 через конденсатор 1 б с корпусом. Выход дросселя 11 соединен через диффереицирующий элемент 17 и дискриминатор 18 к второму входу элемента И 14, а вход через диод 19 к корпусу. Первый выход 20 электронной вычислительной машины б соединен с блоком 8 управ" ления, а второй выход 21 этой машины б с третьим входом элемента И 14.Устройство работает следующим образом.Входной сигнал с датчика 1 поступает иа аналоговую часть преобразователя 2 (многоуровневой дискриминатор) и далее на цифровую часть преобразователя 3 (регистр,запоми-. нающий результаты преобразования, шифратор кода, схема блокировки и ложных срабатываний и быстрое ЗУ). Цифровые результаты измерений запо" пинаются в буферном запоминающем блоке 4, а затем передаются по каналу 5 данных на электронную вычислительную машину б ЭЦВМ. Основная50 55 60 65 Одновременно с подачей импульсного питания с первого выхода 20 ЭВМ б (с некоторым сдвигом относйтельно начала импульса питания - на время переходного процесса) подается команда, разблокирующая через блок 8 управления аналоговую часть преобразователя 2 и разрешающая проведение импульсных измерений.Собственно цикл измерения продолжается в течение нескольких десятков микросекунд, после чего в течение нескольких милисекунд информация переписывается в буферный запоминающнй блок 4, а после снятия импульсного питания и далее через канал 5 данных в ЭВМ б для обработки. потребляемая мощность в канале измерений (около 85) приходится нацифровую часть преобразователя 3,которая содержит быстродействующиешифраторы, запоминающие элементы, 5 счетчики и т.д; Поэтому очень выгодно организовать питание такимобразом, чтобы аналоговая часть преобразователя 2 (дискриминаторы, усилители) и блок 8 управления остава лись подключенными к обычному блоку 7 питания, а цифровая часть преобразователя 3 питалась в импульсном режиме, причем импульс включенияпоступал бы с выхода 21 ЭВМ б до 15 начала измерения и питание поддерживалось бы во время измерения и доокончания переписи результатов этихизмерений в буферный запоминающийблок 4, имеющий малое быстродействие 20 и." потребление.До начала измерений конденсатор1 б заряжается до максимального напряжения через дроссель 9. При поступлении с выхода 21 ЭВМ б сигнала 25 на включение импульсного питаниячерез элемент И 14 замыкается ключ10, Конденсатор 12 начийает заряжаться через дроссель 11 до номинального значения. Чтобы выброс напря жения питания на цифровой части преобразователя 3 не вывел из строямикросхемы этой части преобразователя 3, выходное напряжение с конденсатора 12 дифференцируется на элементе 17, дискриминатор 18 выделяетмомент резкого нарастания выходногонапряжения и через элемент И 14 размыкает ключ 10. Ток через дроссель11 замыкается через диод 19 и напря жение питания на цифровой частипреобразователя 3 плавно нарастаетдо номинального значения, послечего сиГнал с дискриминатора 18.прекращается и .напряжение поддерживается импульсным регулятором 13, 45 который сравнивает напряжение питания с внутренним опорным напряжениеми.соответственно изменяет частотузамыкания ключа 10.932525 20 Формула изобретения ИИПИ Заказ 3788/71 Тираж 639 Подпнсно Проектн оро Непосредственная передача данных из цифровой части преобразователя 3 в ЭВМ 6 затруднительна,; поскольку одна ЭВМ 6 обычно работает с несколькими сотнями измерительных каналов, что приводит к необходимости значительно увеличивать длительность импульса питания и снижает преимущества импульсного питания, приближая его к постоянному.Использование предлагаемого устройства в системе однократных импульсных измерений установки.Ангарафф позволяет снизить мощность, потребляемую каналом преобразования в 2,5 раза, что приводит к уменьшению объема стоечного оборудования 15 в 1,5 раза, улучшает тепловой режим измерительного оборудования и повышает его надежность. Устройство для измерения импульсных однократных сигналов, содержащее последовательно соединенные датчик, аналоговую часть преобразователя, цифровую часть преобразователя, канал данных, электронную вычислительную машину, а также блок управления, соединенный с управляющими входами аналоговой и цифровой части преобразователя, и блок пита-ния, соединенный с аналоговой частью преобразователя и блоком управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него 1 лиал ППП фПатентф, г. У введены буферный запоминающий блок, дроссели, ключ, импульсный регулятор, элемент И, конденсаторы, дифференцирующий элемент, дискриминатор, диод, причем буферный запоминающий блок, управляющий вход которого соединен с блоком управления, подключен к блоку питания, к каналу данных и к цифровой части преобразователя, другой выход блока питания соединен с цифровой частью преобразователя через последовательно соединенные дроссели и ключ, кроме того, выход одного дросселя через последователь- . но соединенные дифференцирующий элемент, дискриминатор и элемент И соединен с управляющим входом ключа, а также с одним конденсатором и импульсным регулятором, выход которого подключен к второму входу элемента И, третий вход которого подклю. чен к ЭВМ, причем другой выход ЭВМ подключен к блоку управления, а вход - к каналу данных, выход другого дросселя подключен к другому конденсатору. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Колотов О.С., Санин А.А,Усилители наносекундного диапазона симпульснья питанием, Труды У научнотехнической конференции по ядернойрадиоэлектронике. Т. 1, М., Изд-волит, в области атомной науки и техники, 1962.2, Патент США Р 3810101,кд. 340-172,5.