Устройство для автоматического выбора пределов измерения

(21 (22 (46 71 вяк др. Быстро- автоматиизмерения. ления, 97 ределупр 8,мизерен г. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ( ) Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт объединения "Куз бассэлектромотор"(56) Арутюнов В.Э. и др. Устройство автоматического выбора предела измерения. - ПТЭ, 1982, Р 6, с. 182.Прянишников В. А. идействующее устройствоческого выбора п аПриборы и системь авУ 8, с. 33.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ(57) Изобретение относится к электронзмерительной технике, в частности к информационно-измерительным системам. Цель изобретения -повышение помехозащищенностибь 1 стродействия и точности выбора пределов измерения. Поставленная цельдостигается введением в устройствоблока. уточнения выбранного предела.Помехозащищенность достигается. благодаря наличию релейных эон в характеристиках каналов дискриминаторов вместо жестких границ разделения соседних пределов. Устройство содержит логарифматор 1, каналы 2 дискриминатора, состоящиеиз компараторов 3, логических блоков 4, сумматоров 5, Кроме того,устройство содержит дешифратор 6,переключатель 7 пределов, и блок 8уточнения выбранного предела, состоящий из дифференциального блока 12116559,одновибратора 10,логических элемен-, тов ИЛИ 11 и компараторов 12.Работа устройства, пример построения логичес-.ких блоков и передаточная характеристика каналов дискриминатора приведены в описании изобретения, 3 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно кинформационно-измерительным системам, к которым предъявляются высокие требования по быстродействиюи точности выбора пределов измерения.Цель изобретения - повьппение точности выбора предела измеренияПредлагаемое устройство позволяет существенно повысить точностьвыбора предела измерения благодаряналичию блока уточнения выбранногопредела, оценивающего уровень измеряемого сигнала непосредственно увхода измерительного устройства после переключателя пределов, а такжеповысить помехозащищенность устройства благодаря наличию релейныхзон в характеристиках каналов дискриминаторов вместо жестких границразделения соседних пределов.На фиг, 1 представлена структурная блок-схема устройства; нафиг. 2 - пример построения логического блока, на фиг. 3 - передаточная характеристика одного из каналов дискриминатора,Устройство содержит (фиг. 1) логарфматор 1, каналы 2 дискриминатора, состоящие из компараторов 3,логических блоков 4, сумматоров 5.Кроме того, устройство содержитцешифратор 6, переключатель 7 пре.делов и блок 8 уточнения выбранногопредела, состоящий из дифференциального блока 9, одновибратора 1 О,двух элементов ИЛИ 11 и двух компараторов 12, причем выход логарифматора 1 соединен с первыми входамикомпараторов 3, выходы которых соединены с основными входами логических блоков 4 и с соответствующимивходами дешифратора 6. Выходы логических блоков 4 соединены с сумматорами 5, выходы которых подключены к вторым входам компараторов 3.Выход дешифратора 6 подключен к управляющему входу переключателя 7 5 пределов, а также через последовательно соединенные дифференциальныйблок 9 и одновибратор 10 - к вторым входам элементов ИЛИ 11, первыевходы которых подключены через 1 О компараторы 2 к выходу переключателя 7 пределов, Кроме того, выходыэлементов ИЛИ 11 подключены к соответствующим корректирующим входамлогического блока 4 каналов 2 дис криминатора.Логический блок 4 выполнен на двухэлементах И-НЕ 13 и 14 (фиг. 2) .Первый вход первого элемента И-НЕ 13является основным входом и подклю чен к выходу компаратора 3. Выходпервого элемента И-НЕ 13 подключенк первому входу второго элемента ИНЕ 14,выход которого подключен ксумматору 5. Вторые входы обоих 25 элементов И-НЕ 13 и 14 являются корректирующими входами логическогоблока 4 и подключены к соответствующим выходам элементов ИЛИ 11 блока8 уточнения выбранного предела.30 Устройство работает следующимобразом.Измеряемая величина поступаетна вход логарифматора 1 и далее навходы компараторов 3 каналов 2 дискрминатораДля пояснения работы каналов 2дискриминатора введены следующиеобозначения: а - основной вход логического блока 4; Ъ - выход логи-ческого блока 4; с, 6 - корректирующие входы логического блока.Для правильного функционированияустройства логического блока 4 должны выполнять следующие логические 45 функции:5О15 Ъ=ас+Й. 20 25 30 Пн=Пи ПоиЕсли с= 6=1, то В=а;Если с=О и 6=1, то Ь=О,Если с=1 и 6=0, то 1=1,Используя "алгебру Буля" можнозаписать: Напряжение на выходе сумматора .может принимать два состояния УО 1,и Пщ , соответствующие сумме опорного напряжения Пс напряжениями,соответствующими уровням логического нуля и логической единицы на выходе 1-го логического блока,Работа каждого канала 2 дискриминатора поясняется фиг. 3, на которой показана зависимость сигналана выходе канала 2 при изменениинапряжения на его входе при корректирующих сигналах с=6=1. Эта зависимость имеет вид релейной характеристики.Таким образом, в предлагаемомтехническом решении каналы 2 дискриминатора в отличие от прототипа выполняют роль дискриминаторовсоседних пределов, но не с четкимуровнем срабатывания, а с некоторой зоной ьУ, определяемой напряжениями У щ, У, где причем уровень входного напряжения для кажцого канала 2 дискриминатора, соответствующий порогу переключения предела измерения, должен находиться в пределах этой зоны, а ширина зон должна быть такой, чтобы не происходило их перекрывания.Если. входной сигнал, приходящий с логарифматора, находится в зоне релейной характеристики Б-го канала 2, то, изменяя состояние корректирующих сигналов с и й, можно изменять состояние на выходе Б-го канала 2 П , причем еслис=О и 6=1, то Ц,=О;если с= и 6=О, то У =1,Работа блока 8 уточнения выбранного предела осуществляется следующим образом.Данный блок оценивает уровеньизмеряемого сигнала непосредственно"у входа измерительного устройствапосле переключателя 7 пределов,Этим обеспечивается точность егоработы. 35 40 45 50 55 Если измеряемый сигнал П, не выходит за пределы интервала У+ +смаке,где Умн1 макс -опоРные напряжения, подаваемые на соответствующие входы компараторов 12 данного блока 8, определяющие зону, в которой должно осуществляться измерение сигнала, то на выходе компаратора 12 установится напряжение, соответствующее уровню логической единицы, а следовательно, и на выходе элементов ИЛИ 11 6=с=1.При выходе измеряемого сигнала 1 имза пределы эоны Умню-.Пмакс вырабатывается один иэ корректирующих сигналов; с=О и 6=1 при У Ю;с=1 и 6=0 при Ц П Для исключения вьдачи корректирующих сигналов с=О, 6= и с=1,6=0 в переходные моменты переключателя 7 пределов в блок 8 введены дифференциальный блок 9, вырабатывающий одиночный импульс приизменении цифровой информации на еговходе, одновибратор 10, вырабатывающий импульс длительностью, соответствующей переходному процессупереключателя 7 пределов, блокируявьдачу ложных корректирующих сигналов,Работа устройства начинается с предварительной оценки предела измерения многоканальным дискриминатором, который управляет переключателем 7 пределов. После того, как закончится переходный процесс в переключателе пределов, в работу всту- пает блок 8 уточнения выбора предела измерения, который в зависимости от того, находится измеряемый сигнал в соответствующих границах предварительно выбранного предела или нет, вьдает корректирующий сигнал, управляющий логическим блоком 4, который вызовет соответствующее изменение состояния на выходе того канала 2, у которого в данный момент уровень сигнала на его выходе, поступающего с логарифматора 1, находится в зоне его релейной характеристики (фиг. 2).После того, как закончится переходный процесс в переключателе 7 пре. делов после корректировки пределов измерения, можно переходить к измерению сигнала..Шекмар Заказ 6 Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 13035, Москва, ЖПодписноеитета СССРткрытий наб., д. 4 ственного к обретений и 35, Раушска ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,формула изобретения Устройство для автоматического выбора пределов измерения, содержащее переключатель пределов, логариф матор и многоканальный дискриминатор, включающий компараторы в каждом канале и общий для всех каналов дешифратор, причем выход логарифматора соединен с первыми входами компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами дешифратора, выхОд которого соединен с управляющим входом переключателя пределов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности выбора предела измерения, ь каждый канал дискриминатора введены сумматоры и логические блоки, причем выходы компараторов через основные входы логических блоков подключены к входам сумматоров, выходы которых подключенык вторым входам компараторов, вустройство также введен блок уточнения выбранного предела, состоящий из дифференциального блока, одновибратора, двух элементов ИЛИ 10 и двух компараторов, входы которыхподключены к выходу переключателяпределов, а выходы компараторовсоединены с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы которых сое динены с выходом одновибратора, входкоторого через дифференциальныйблок подключен к выходу дешифратора, кроме того, выходы элементовИЛИ подключены к соответствующим 20 корректирующим входам логическихблоков всех каналов дискриминатора.