Устройство для следящего контроля напряжения

(56) Авторское свидВ 1045141, кл. С 0129. 01. 82.Шляндин В.М. Цифные устройства. - М1981, с. 262 , рис. 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕДЯЦЕГО КООЛЯ НАПРЯП:НИЯ 7) Изобретение относится к измери тельной технике и может быть ис зовано при создании автоматизир ных систем с использованием ЭВМ для автоматизации научных исследований.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение устройства. Устройство содержит амплитудный квантователь 2, состоящий из двух блоков 3 и 4 выборки и хранения, дифференциального детектора 5 компаратора 6, триггера 8, ключ 9 регистр 13 знака и реверсивный счетчик 14. Введение дифференцирующего блока 1, ключа 10, таймера 11, блока 12.регистрации и образование новых функциональных связей обеспечивает возможность восстановления хода изменения контролируемого сигнала. ,1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании простьгх и дешевых измерительных систем с использованием ЭВМ, которые могут быть исполь 5 зованы при автоматизации научных исследований.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности восстановления хода изменения контролируемого сигнала и упрощения устройства.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит дифференцирующий блок 1 и амплитудный квантователь 2, состоящий из двух блоков 3 и 4 выборки-хранения, входы которых подключены к входу устройства, а выходы - к входам дифференциального детектора 5, выход которого подключен к первому входу компаратора б, к второму входу которого подключен регулируемьй блок 7 образцового напряжения, выход компаратора б подключен к входу счетного триггера 8, выходы которого подключены к управляюн щим входам блоков 3 и 4 выборки-хране" ния, К входу устройства подключен вход дифференцирующего блока 1, Прямой выход дифференцирующего блока 1 подключен к управляющему входу ключа 9, а инверсный - к управляющему входу ключа 10. Сигнальные входы ключей 9 и 10 объединены и соединены с выходом35 компаратора Ь, который также подключен к управляющим входам таймера 11,. блока 12 регистрации и регистра 13 знака. Выходы ключей 9 и 10 подключе-ны к входам регистра 13 знака и к входам реверсивного счетчика 14. Выход счетчика 14, выход регистра 13 знака, а также выход таймера 11 соединены с соответствующими входами блока 1245 регистрации.Устройство работает следующим образом.Амплитудный квантователь 2 осуществляет амплитудное квантование изме нений контролируемого напряжения по строго определенным абсолютным значениям величины квантов. В исходном состоянии счетный триггер 8 находится в каком-либо одном из устойчивых состояний. 55Для удобства описания предположим, что при этом блок 3 выборки-хранения соответственно находится в состоянии выборки, а блок 4 выборки-хранения в состоянии .хранения.Таким образом, на одном из входов дифференциального детектора 5, подключенного к выходам блоков выборки- хранения, будет постоянное зафиксиро" ванное напряжение. На другом входе дифференциального детектора 5 напря" жение измеряется вместе с изменением входного контролируемого напряжения. На выходе дифференциального детектора 5 выделяется абсолютное значение разности двух входных напряжений независимо от того, уменьшается или увеличивается входное контролируемое напряжение.При достижении величины напряжения на выходе дифференциального детектора 5 заданного значения, определен ного регулируемым блоком 7 образцового напряжения, срабатывает компаратор б. По перепаду выходного напряже" ния компаратора 6 происходит переброска счетного триггера 8 в другое устойчивое состояние. В результате блок 3 выборки-хранения, находящийся в состоянии выборки, переходит в состояние хранения и на его выходе фиксируется напряжение, соответствующее величине контролируемого напряжения в данный момент, А блок 4 вы" борки-хранения, .находящийся в режиме хранения, переходит в режим выборки. Его выходное напряжение, равное по величине входному напряжению до его изменения, скачком изменяется и ста" новится равным текущему значению входного контролируемого напряжения. При этом разность входных напряжений дифференциального детектора 5 становится равной нулю. Компаратор б возвращается в исходное состояние. Так на выходе компаратора 6 формируется кратковременный импульс. Положение переднего фронта этого импульса соответствует моменту, когда величина относительного изменения контролируе мого напряжения достигла значения величины амплитудного кванта.При продолжающемся изменении вход" ного контролируемого напряжения по" лярность входного для дифференциального детектора 5 напряжения изменяет знак и, при достижении разности между зафиксированной и изменяющейся вели" чинами контролируемого напряжения величины порогового уровня, вновь срабатывает компаратор б и по егоперепаду вновь перебрасывается счетный триггер 8. Блоки 3 и 4 выборки- хранения вновь изменяют свои состояния, компаратор б возвращается в исходное состояние и на его выходе оказывается сформированным кратковременный импульс. Этот процесс повторяется при любых изменениях (как в большую, так меньшую сторону) контролируемого напряжения. Любые изменения его, равные по величине заданным амплитудным квантам, от мечаются появлением кратковременных импульсов, передний фронт которых с- ответствует моменту квантованного изменения контролируемого напряжения.Одновременно дифференцирующий блок 1 осуществляет определение знака производной функции изменения контролируемого напряжения. При увеличении контролируемого напряжения, что соответствует положительному значению производной, на прямом выходе дифференцирующего блока 1 имеется напряжение логической "1", а на инверсном - напряжение логического О При относительном уменьшении контролируемого напряжения, что соответствует отрицательному значению производной функции контролируемого напряжения, на прямом выходе дифференцирующего блока 1 будет напряжение логического "0", а на инверсном выходе - напряжение логической "1".Итак, при положительных изменениях контролируемого напряжения логической "1" открыт ключ 9, а ключ 10, управляемый инверсным выходом дифференцирующего блока 1, закрыт. Импульсы от квантователя 2 с выхода ком" паратора 6, соответствующие моментам квантованных изменений контролируемо" го напряжения, проходят через ключ 9 на вход прямого счета реверсивного счетчика 14 и наращивают его содержимое. При отрицательных изменениях контролируемого напряжения на инверсном выходе дифференцирующего блока - напряжение логической "1". При этом ключ 9 закрыт, а ключ 10 открыт. Импульсы от амплитудного квантователя 2 проходят через ключ 10 на вход обратного счета реверсивного счетчика 14 и уменьшают его содержимое. Одновременно по каждому из импульсов квантователя 2 производится запись в регистр 13 знака того же импульса, прошедшего либо через ключ5 10 15 20253540 Формула изобретения 45 55 Устройство для следящего контроля напряжения, содержащее реверсивный счетчик, регистр знака, ключ и амплитудный квантователь, содержащийкомпаратор и дифференциальньй детектор, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход ключа, соединен со счетным входом реверсивногосчетчика, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности восстановленияхода изменения исследуемого процесса и упрощения устройства, в него введены блок регистрации, таймер, дифференцирующий блок, второй ключ, а амплитудный квантователь дополннтель 9, либо через ключ 10, в зависимости от того положительный или отрицатель - ньгА квант изменения входного напряжения сопровождает данный импульс.Таким образом, в регистре 13 знака по каждому из импульсов квантователя 2 оказывается записанным код, характеризующий знак кванта. Также каждый из импульсов с выхода амплитудного квантователя 2 производится инициирование регистрации информации в блоке 12 регистрации. В случае испольЗования в качестве блока 12 регистрации ЭВМ по импульсам осуществляется запрос на прерывание программы, по которому ЭВМ считывает числовые коды реверсивного счетчика 14 и таймера 11. При этом можно не регистрировать код счетчика 14, а считать лишь код регистра 13 знака, в котором зафиксирована информация о знаке квантованного изменения.Можно инициировать регистрациюинформации в блоке 12 регистрациичерез равные интервалы времени,задаваемые таймером 11. В этом случае необходимо осуществлять регистрацию кодов содержимого реверсивногосчетчика 14,Можно также инициировать регистра"цию информации по импульсу, выдавае"мому реверсивным счетчиком 14, придостижении его содержимым определенного заранее обусловленного значениякода. В этом случае регистрируетсявременной момент его наступления,а устройство осуществляет функцию допускового контроля,1442925 Составитель Г.КозуляРедактор Е.Папп Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова Заказ 6380/42 Тираж 772 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская йаб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 но содержит регулируемый блок образцового напряжения и два блока выборки-хранения, входы которых и вход дифференцирующего блока объединены и являются входом устройства, выходы блоков выборки-хранения соединены с соответствующими входами дифференциального детектора, выход компаратора соединен с входами первого и второго ключей и управляющими входами таймера, блока .регистрации, регистра знака и с входом счетного триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляю- .5 щими входами соответствующих блоков выборки-хранения, прямой и инверсныйвыходы дифференцирующего блока соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключей,выходы которых соединены с соответствующими входами регистра знака,вычитающий вход реверсивного счетчи"ка соединен с выходом второго ключа,выходы таймера, реверсивного счетчика, регистра знака соединены с соответствующими информационными входамиблока регистрации, второй вход компаратора соединен с выходом регули"руемого источника образцового напря .жения,