Устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения

(51)4 С 01 К 19 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Отдел автоматизированных системуправления АН АЗССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к цифро, вой измерительной технике. Цель изоб ретения - повьппение достоверности результата измерения. Устройство содержит компаратор 1, квантователь 2, счетчик 3, распределитель 4 импульсов, источник 5 огорного напряжения и генератор 6 импульсов. Для достижения поставленной цели в устройство введен регистр 7 и блок 8 памяти. В описании приведен пример реализации распределителя 4 импульсов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к цифровойизмерительной технике и может бытьиспользовано при создании приборовдля регистрации амплитуды синусои 5дального напряжения низкой и инфранизкой частоты,Цель изобретения - повышение достоверности результата измерения,На фиг,1 представлена блок-схема 10предлагаемого устройства, на фиг.2распределитель импульсов; на фиг,Звременные диаграммы работы устройства,Устройство для измерения амплитуды 15синусоидального напряжения содержитподключенные к входной шине компаратор 1 и квантователь 2, счетчик 3,управляющий вход которого подключенк первому выходу распределителя 4 импульсов, первым входом подключенногок выходу компаратора 1, опорный входкоторого подключен к выходу источника 5 опорного напряжения, генератор6 импульсов, регистр 7, йодключенныйвходом к выходу счетчика 3, блок 8памяти, выход которого является выходом устройства, причем первый управляющий вход регистра 7 и управляющий вход квантователя 2 подключенык первому выходу распределителя 4 импульсов, второй выход которого подключен к входу обнуления счетчика 3и к второму управляющему входу регистра 7, выход которого подключенк адресному входу блока 8 памяти,управляющий вход которого подключенк третьему выходу распределителя 4импульсов, вторым входом подключенф.ного к выходу генератора 6 импульсов, 40а третьим входом совместно с счетнымвходом счетчика 3 - к управляющемувыходу квантователя 2, информационныйвыход которого подключен к информационному входу блока 8 памяти. 45Распределитель 4 импульсов состоитиз первого 9 и второго 10 Э-триггеров, элемента 11 задержки и элементаИЛИ-НЕ 12, первый вход которого совместно с П-входами триггеров является первым входом распределителя 4импульсов, а второй соединен с прямымвыходом второго 10 Э-триггера, являющимся первым выходом распределителя4 импульсов, вторым выходом которого 55является выход элемента ИЛИ-НЕ 12,а третьим выходом - инверсный выходпервого 9 Э"триггера, прямой выход которого подключен через элемент 1 1 задержки к входам обнуления Э-триггеров, причем тактовые входы первого и второго 9 и 10 П-триггеров являются третьим и вторым входами распределителя 4 импульсов соответственно.Устройство работает следующим образом.Измеряемое напряжение одновременно подается на входы компаратора 1 и квантователя 2. При достижении входным напряжением Пь некоторого порогового уровня напряжения Б устанавливаемого при помощи источника 5 опорного напряжения, на выходе компаратора 1 устанавливается напряжение Ю высокого уровня. Напряжение Б высокого уровня сохраняется до тех пор, пока входное напряжение Бостается больше О а затем вновь переключается на низкий уровень. Напряжение 0 с выхода компаратора 1 поступает на первый вход распределителя 4 импульсов, где, разветвляется на П-входы первого 9 и второго 10 Э-триггеров и на первый вход элемента .ИЛИ-НЕ 12. П-триггеры управляются фронтом импульса на их тактовых входах. При наличии напряжения Б высокого уровня и по фронту импульса Бз с выхода генератора б импульсов, который действует на второй вход распределителя 4 импульсов т.е. на тактовый вход второго 10 Э-триггера), второй 10 Э-триггер устанавливается в единичное состояние.По фронту импульса Б с прямого выхода этого П-триггера, прямой выход которого является и первым вы,ходом распределителя 4 импульсов,параллельно происходят: запуск квантователя и загрузка содержимого счетчика 3 в регистр 7, Напряжение Б на управляющем выходе квантователя 2 изменяется в следующей последовательности: по сигналу запуска напряжение Б с высокого уровня переходит на низкийи. остается на низком уровне в течение одного преобразования. 11 о окончании преобразования в квантователе 2 указанное напряжение вновь переключается на высокий уровень, свидетельствуя о готовности результата измерения на информационном выходе квантователя 2. По Фронту Б который одновременно поступает на20 жается в регистр 7 снова запускает 40 45 счетный вход счетчика 3 и второй вход распределителя 4 импульсов, содержимое счетчика 3 увеличивается на единицу, а первый 9 0-триггер распределителя переключается в единичное состояние, Тогда низкий уровень напряжения Б с инверсного выхода первого 9 В-триггера, являющегося третьим выходом распределителя 4 импульсов, поступая на управляющий вход блока 8 памяти, инициирует в последнем процесс записи результата измерения с информационного выхода квантователя 2 в блок 8 по адресу из регистра 7. Высокий уровень напряжения Ц с пря мого выхода первого 9 Э-триггера соединенного через элемент 11 задержкис входами обнуления П-триггеров, устанавливает их в нулевое состояние,Таким образом на управляющем входеблока 8 низкий уровень напряженияБ записи по длительности равен задержке Г, Далее до следующего фронта импульса Б с выхода генератора 6устройство находится в режиме ожидания. С приходом очередного фронтаувеличенное в предыдущем такте наединицу содержимое счетчика 3 загруся квантователь 2. Регистр 7 такимобразом будет адресовать следующуюнезанятую ячейку блока 8. По окончании преобразования текущее измеренное значение входного напряжения записывается в адресуемую регистром 7 ячейку блока 8. Эти операции повторяются до тех пор, пока входное напряжение больше напряжения О, и на выходе компаратора 1 сохраняется высокий уровень напряжения П . Если же на выходе компаратора 1 устанавливается низкий уровень, а в устройстве окончены очередное преобразование изапись в блок 8, тогда высокий уровень напряжения П появится на выходе элемента ИЛИ-НЬ 12, который является и вторым выходом распределите 10 15 напряжения, соответствующего моменту времени, когда измеряемое напряжение достигало своего максимального значения. Высокий уровень напряжения ц на управляющем входе блока 8 иницииирует по адресу - чтение из блока 82максимального, т.е. амплитудного значения либо суммарного значения постоянной составляющей и амплитуды синусоидального напряжения, соответствующего указанному полупериоду.Формула изобретения1. Устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения, содержащее подключенные к входу устройства ком аратор и квантователь, счетчик, распределитель импульсов, первым входом подключенный к выходу компаратора, опорный вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, и генератор импульсов, отличающее с я тем, что, с целью повышения достоверности результата измерений, в него введены регистр, подключенный входом к выходу счетчика, и блок памяти, выход которого является выходом устройства, причем первый управляющий вход регистра и управляющий вход квантователя подключены к первому выходу распределителя импульсов, второй выход которого подключен к входу обнуления счетчика и к второму управляющему входу регистра, выход которого подключен к адресному входу блока памяти, управляющий вход которого подключен к третьему выходу распределителя импульсов вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, а третьим входом совместно со счетным входом счетчика - к управляющему выходу квантователя, информационный выход которого подключей к информационному входу блока памяти.ля 4 импульсов, По фронту этого напряжения содержимое регистра 7 сдви- . 50 гается на один разряд вправо, а счет чик 3 устанавливается в нулевое сос" тояние. По прошествии и преобразований и записей в блок 8 и одного сдвига вправо в регистре 7 будет числоии2которое будет адресовать -- ую2ячейку блока 8, в котором хранитсязначение измеренного синусоидального 2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что распределитель импульсов содержит первый и второй П-триггеры, элемент задержки и элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого совместно с Р-входами триггеров является первым входом распределителя импульсов, а второй вход соединен, с прямым выходом второго Р-триггера являющимся первым выходом распреде144673 Заказ 6501/43772 Подписное НИПП произв.-полигр. п лителя импульсов, вторым выходомкоторого является выход элементаИЛ 1- НЕ, а третьж 1 вьгходом - инверсный выход первого В-триггера, прямойвыход которого подключен через элемент задержки к входам обнуленияВ-триггеров, причем тактовые входыпервого и второго 0-триггеров являются третьим и вторым входами распределителя импульсов соответственно,Ужгород, ул. Проектная,