Многоканальный измеритель аналоговых сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК б 06 Г 15 46 1) но ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ 8-2 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Рабинович В,И, О методической погрешности фколлектинногофразвертывающего уравновешивания.Автометрия 1, 1972, Р 4.2. Авторское свидетельство -ССРР 485458, нл, 6.06 Г 15/46 04,06,73(54)(57) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬАНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащий запоминающий блок, цифроаналоговнйпреобранователь, генератор импульсон, счетчик импульсов, элементзадержки, первый элемент ИЛИ, блокприоритета, триггеры и компараторыпо числу измерительных каналов, первый вход каждого из которых соединен с соответствующей входной шиной,вторые входы всех компараторон объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, прямойи инверсный выходы триггеров соединены с соответствующими входами блокаприоритета, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а первый выход - через элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом генератора импульсонфвторые выходы блока приоритета соединены с адресными входами запоминающего блока и входами установки нулятриггеров, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом готовности к приему кода запоминающегоблока, отличающий с я тем,что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый и второй дополнительные триггеры, первый,второй и третий элементы И, блокэлементов И с числом элемейтов И,равным числу измерительных каналов,ия)Явлин 1 1 А второй и третий дополнительныв,элементы ИЛИ, ренерсивный счетчик, первый выход которого соединен с входом старших разрядов цифроаналогового преобразователя и первым входом запоминающего блока, второй нхоц которого соединен с входом младших разрядов циФроаналогового преобразонател и первым выходом . счетчика импульсов, при этом третий вход первого элемента ИЛИ соединен с инверснымвыходом первого дополнительного триггера, вход установки единицы которого соединен с шиной Пуск , а вход установки нуля с вторым выходом реверсивного счетчика, первый вход которого соединен Я с выходом третьего дополнительного элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым выходом счетчика импульсов и входом установки едини- ь.е цы второго дополнительного триггера, вход установки нуля которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика и выходом первого элемента И, первый вход которого. соединен с пряжам выходом второго дополнитель ного триггера и первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего дополнительного элемента ИЛИ, причем второй вход первого элемента И соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами компараторов и соответствующими первыми :входами блока элементов И, выходы которого соединены с нходами установки единицы триггеров, а вторые входы объединены и подключены к инверсному выходу второго дополнительного триггера и первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и входом элемента задержки, а выход с входом счетчика импульсов.Изобретение отеаслтся к электроизмеритель ной технике и мажет бытьиспользовано для одновременного измерения и запоминания различцых параметров объекта,гИзвестны многаканальныс измерите- эли аналоговых сигналов, содержащиее устройств сравнения,. источник компенсационного напряжения, счетчикимпульсов, задающий генератор,. Осеиванные на ме;оде развертывающего , ЕОуравновешивания с 3,В этих измерителях период тактаразвертки выбран постаянньи, тоэтому если. на очередном такте разверт.ки не срабатывает ни ОДин из блОкОВсравнения, то длительность тактанеоправданно завьена,. если срабатыВает несколько каналов то длительнОсть такта недостаточна, образует -сяОчередьна обработку ие 1 фар;иа".ции и ряду каналов приписываются значения напряжения развертки последующих тактов,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсясодержацлй запоминаеощий блок цифроаналоговый преобразователь, ге нератар импульсов,. Счетчикимпульсов, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, блок приоритетаи в каждом измерительном канале триг-ЗОгер и кампаратор, первый Вход которого соединен с соответствующей ВходНОЙ ШИ НОР 1ВТОРЫЕ ВХОДЫ КамнаРаТО "ров объединены и соединены с Выходомцифроаналогового поеабразов ателя,прямой и лнверсеый выходы триггеров.соединены с соответствующими входамиблока приоритета, управляющий входкоторого соединен с выходом генератора импульсов, а 1 ервый Выход - через элемент задержки с первым входомпервого элемента ИЛ 1, выход котора:;осоединен с входом генератора имульсаВВтОрые вьхОды блОка Г 1 оиОо 1 тетаСОЕДИНЕНЬ С аДОЕ ОНЫМИ ВХОДаМИ ЭаПОМИге 1 ающего бтока и Входами установкинуля триггеров,: второй вход первогоэлемента ИЛИ соеци Вен с Выходом готов-ности к пртлему сада запомлнающегс блока Г 2350Недостатком известного многоканаль-"НОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ЯВЛЯЕТСЯ ЗНаЧЛтЕЛЬНОЕуяеличее 1 ие полна 0 Времени иэмереНйс ПРИ ПОВН 1 ЕНИН , ОЧНОСТИ ИзмЕО .-,ния, в основном определяемой емкостьюссчетчика импульсов,Цехь 0 иэОбретения являетс 1 ПОвы-"шение быстродействия при сахранениизаданной тачностелПоставленная цель достигаетсятем, чта в многоканальный измеритель 6 Оаналоговьх сигналов, содержащий за-поминающий блок цифроаналоговый 1 реобраэаватель, генератор импульсовсчетчик импульсов, элемент задерж. -ки, первый элемент ИЛИ, блок приооитета, триггеры и компараторы по чисгм ИЗМЕОИтЕЛЬНЕх КаИЛОВ, ПЕРВЫЙ вха. кажного из которых соединен с соответствующей Р ход ной шинОЙ Вта рье эхадь всех компараторов объединены и соединены с выходОМ цифроанала гавого преобразователя, прямой и ИнВерс.ный Выходы триггеров соединенысе ответ ствующими входами блока приоритета, управляющий вход которо" Го соединен с Выходом генератора импульсов, а первый выход - через элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ выход которого соединен с входам генератора импульсов Вторые выходь блока приоритета соединены с адресньыи входами запоминающего блока и с входами установки нуля триггеров, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом готовности к приему кода запоминающего блока, введены первый и второй дополнительные триггеры, первый, второй и третий элементы И, блок элементов И с числом элементов И, равным числу измерительных каналов, второй и третий элементы ИЛИ, реверсивный счетчик, первый выход которого соединен с выходом старших разрядов цифроаналого" гого преобразователя и первым входом запоминаю его блока, второй вход которого соединен с входом младших разрядов цифроаналогового преобразоватея и первым выходом счетчика им ульс."ов, при этом третий Вход пеового элемента ИЛИ соединен с инверс- НЫМ БЬХОДОМ 1 ЕРВОГО ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО триггера, вход установки единицы которогс соединен с шинойПуск , а вход установки нуля - с вторым выходом реверсивногосчетчика, первый вход которого соединсн с выходом третьего дополнительнага элемента ИЛИ, первый Вход которого соединен с Втарьм Выходом счетчика импульсов и входом установки единицы второго дополнительного триггера, вход установки куля которога ссединен с Вторым входом реверсивного с:четчика и выходом первого элемента И, первый Вход которого соединен с прямым БЫСОДОМ ВТОРОГО ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО триггера псовым ВходОМ ВтаоОГО элемента И, выход которого соедиен с Вторьм вхо - ом третьего дополнлтельного элемента ИЛИ, причем второй Вход первого элемента И соединен с вы;Одом Второго дополнительного эгемецта ИЛИ, входь которого соединены с соответствующими выходами компараторов и соответствующими первыми В ,агдамЛ 61 ОКа ЭЛЕМЕНтаВ И ВЫХОДЫ которого соединены с входами установки единицы триггеров, а вторые вхоДы объединены и подключены к инверсному Выходу Второго допалнительнага триггера и первому входу третьего элемента И, второй вход которогосоединен с вторым входом второго элемента И и Рходом элемента задержки, а выход - с входом счетчика импульсов.На чертеже показана схема многоканального измерителя аналоговых сиг налов.Измеритель содержит первый дополнительный триггер 1, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого дополнительного элемен та ИЛИ, компараторы 2-5, второйдополнительный элемент ИЛЙ б, блок 7 элементов И, первый элемент И 8, триггеры 9 - 12 в измерительных каналах, второй дополнительный триг гер 13, нход установки нуля которого соединен с выходом первого дополнительного элемента И 8, вход установки единицы с вторым выходом счетчика импульсов, прямой выход с первым входом первого дополнительного элемента И 8 и первым входом второго дополнительного элемента И, блок 14 приоритета, элемент 15 задврж.- ки, запоминающий блок 16, первый дополнительный элемент ИЛИ 17, второй элемент И 18, третий элемент И. 19, генератор 20 импульсов, третий дополнительный элемент ИЛИ 21,. реверсиз ный счетчик 22, счетчик 23 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 24, элементы И 25-32, преобразователь 33 униторного кода в двоичный, эле.мент ИЛИ 34, запоминающее устройство 35, элемент 36 задержки.Многоканальный измеритель работает 35 следующим образом.В исходном состоянии элементы И 18 и 8 открыты, разрешая соответственно поступление тактовых импульсов с импульсного выхода блока 14 приоритета 40 на вход реверсивного счетчика 22 грубого отсчета и импульсов с выхода элемента ИЗЩ б на вход установки нуля триггера 13, а элемент И 19 и элементы И блока элементов И 7 45 закрыты, что определяется исходным состоянием триггера 13, На входы измерителя поданы аналоговые измеряемые сигналы.Измерение начинается при появлении сигнала Пуск на входе многоканального измерителя, поступающего на вход установки единицы триггера 1, отрицательный перепед с инверсного выхода которого через элемент ИЛИ 17 запускает генератор 20 импульсов, Тактовый: импульс с выхода генератора 20 через блок 14 приоритета и элементы И 18 и ИЛИ 21 поступает на вход прямого счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, код с 60 выхода которого подается на вход старших разрядов цифроаналогового преобразователя 24. Цифроаналоговый преобразователь 24 формирует развертывающее напряжение большого шага 65 первого такта, поступающего на компараторы 2 - 5 ,измерительных каналов.При отсутстнии превышения развертывающего напряжения большого шагаизмеряемых напряжений задержанныйтактовый импульс вторично запускаетгенератор 20 импульсов .и цикл формирования развертывающего напряженияповторяется до первого превышения,При превышении на очередном тактеразвертывающего напряжения большогошага измеряемых напряжений срабатывают адин или несколько компараторов 2 - 5, вырабатывая на выходеимпульсы, первый иэ которых поступает через элементы ИЛИ б и И 8 на входобратного счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, уменьшая егосодержимое на единицу младшего разряда, и на вход установки нуля триггера 13, переводя его в состояние,противоположное исходному, запрещаяпоступление очередного тактового импульса на вход прямого счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчетаи открывая элемент И 19 и элементы И блока элементов И 7,Таким образом, развертывающеенапряжение возвращается к значениюпредыдущего такта развертки, и многоканальный измеритель начинаетпроходить диапазон одного большогошага малыми шагами развертывающегонапряжения. При этом тактовые импульсы поступают через элемент И 19на вход счетчика 23 точного отсчета,код с выхода которого подается навход младших разрядов цифроаналогового.преобразователя 24, формирующегоразвертывающее напряжение малых шагов. В момент превышения на очередном такте развертывающего напряжения Малого шага измеряемых напряжений повторно срабатывают один или не" сколько компараторов 2 - 5, вырабатывая импульсы, которые через элементы И блока элементов И 7 поступают на входы установки единицы триггеров 9 - 12 соответствующих измерительных каналов, переводя их в состояние, запрещающее прохождение тактового импульса с выхода генератора 20 импульсов через блок 14 приоритета на вход счетчика 23 точного отсчета, и разрешающее прохождение тактового импульса на адресный вход запоминающего блока 16, на информационный вход которого подается код с выходов реверсивного счетчика 22 грубого отсчета и счетчика 23 точного отсчета. Таким образом, в запоминающий блок 16 записывается результат измерения одного иэ сработавших каналов. Порядок записи одновременно сработанших каналов определяет блок 14 приоритета,1069152 Составитель И.РомановаРедактор А.Шандор Техред А.Еабинец Корректор А.Дзят Заказ 1149 55 Тираж 868ИИПИ Государственногопо делам изобретенийМосква, Ж, Раушс Подписномитета СССРоткрытийнаб., д. 4/5 130 илиал ППП Патент, г,ужгород, ул,Проектная, 4 При окончании развертывающего напряжения малых шагов сигнал по переполнению счетчика 23 точного отсчета поступает на вход установки единицы триггера 13, устанавливая его в исходное состояние и через зле. 5 мент ИЛИ 21 на вход прямого счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, увелнчивая его содержимое на единицу младшего разряда.Начинается очередной такт раэвер тывающего напряжения больших шагов, При окончании прохожцения развертывающего напряжения больших шагов всего измеряемого диапазона сигналпо переполнению реверсиВного счет-чика 22 грубого отсчета поступает навход установки в нуль триггера 1,устанавливая его в исходное состояние, разрешающее очередной запускизмерителя,Технико-экономический эффект предлагаемого измерителя заключается в том, что весь измеряемый диапазон развертывающее напряжение проходит с переменной скоростью, тем самым повышается быстродействие измерителя.