Устройство для измерения разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов

по делам изобретений н отхрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ АМПЛИТУД ДВУХ ДИСКРЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ15 Изобретение относится к устройствам элект. роизмерительной техники, предназначено для автоматического определения амплитуд двух дискретных электрических сигналов и может быть применено в системах автоматики и вычислительной техники, в измерительных при.борах, в частности в приборах аналитического контроля, например оптико-аэрозольных г- зоанализаторах.Известны устройства для измерения разнос 1 О ти и отношения двух электрических сигналов, содержащие амплитудно.временные преобразователи 13 Однако известные устройства не обеспечи- вают сравнения амплитуд двух дискретных сигналов, смещение которых относительно друг друга может изменяться как угодно во времени, кроме того, опи сложны по схеме.Наиболее близким по технической сущпости к предлагаемому является устройство для преобразовапия разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов, содержащее два преобразователя сигналов и нндикатор (23,Однако известное устройство имеет ограш 1- ченные функциональные возможноспьЦель изобретения - расширение функциопальных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения разности ампли. туд двух дискретных электрических сигналов, содержащем два преобразователя сигналов и индикатор, введены последовательно соединенные первый инвсртор, первый логический элемент И,первый ключ, счетчик и дешифратор, связанный с индикатором, последовательно включенные втооой ннвертор, второй логический элемент И, а также второй ключ, логический элемент ИЛИ, а также второй ключ, лопиескпй элемент ИЛИ, одповибратор, генератор и две дифференцирующие ВС цепи, конденса.торы которых соединены одной обкладкой с входами первого и второго амплитудно вре. медных преобразователей, а,другой обкладкой с первым н вторым входами логического эле. мента ИЛИ, третий вход которого связан с выходом одновибратора, входом связанного с выходом логического элемента ИЛИ и с уп.742811 рапяощим входом счегчика, один из входовкогорого соединен с выходом второо логического элемента И, а вторым входом - с выходом генератора и с одним из входов первогоключа.Иа фиг. 1 представлена блок-схема прсдла.гаемого устройства; ца фиг. 2графики, ил.пюстрирующие работу устройства на примерах,когда сравниваемые сигналы сдвинуты относи.тельно друг друга во времени и имеют раэлич.ные величины,10 в алом.Сигналы, формируемые на выходах логи,ческих элементов И 5 и 6, используются для управления работой соответствующих электронных ключей 7 ц 8, в моменты огкрытия котоУстройство содержит амплитудно. временные, преобразователи 1 и 2, инвертирующие элементы 3 и 4, логические элементы И 5 и 6, элект ронные ключи 7 и 8, генератор 9, счетчик 10, конденсаторы 11 и 12 и резисторы 13, 14 диф. ференцирующих цепей, логический элемент ИЛИ 15, одновибратор 16, дешифртор 17 и индикатор 18. 20А и Б - графики сигналов ца выходе ам.плитудно-временных преобразователеп 1 и 2;В и Г - графики сигналов соответственно на нервом и втором входах логического элсмен.та И - 5; Л и Е - грасрцкц сигналов соответ стиецно на первом и втором входах логического элемента И 6; Ж - график сигнала на вы: ходе логического элемента И 5 ц К - график сигнала ца выходе логического элемента И 6.Оси ординат графиков - относительные веп чины потенциалов, а оси абсцисс - оси време.ци т.Устройство работает с:едуоцим образом.Гравиваемье сигапсступаот ца входы амплитудно-временных преобразователей 1 ц 2, 35 где преобразуотся в сигнапы прямоугольцоц формы, длительность которых процорциоиапьна амплитудам сравниваемых сигналов. Преобоазованные сигналы с выхогов амплитудно-временных преобразователей 1 и 2 потаются соответ ствецно через нвертируопив элементы 3 ц 4 на один из входов логических элементов И 5 и 6 и перекрестно, минуя инвертпрующие ээементы 3 и 4, ца вторые входы логических элементов И 5 и 6. Форьируемьс ця выходах 45 логических элементов И 5 и б сигналы апре.деляотся соотношениями амплитуд сравнива.емых сигналов и соотношением времен их поступления. Эти сигналы не совпадают по вгемени относительно друг друга. Разность длительностей суцествовапя спялов на выходе логических амплитуд сигналов. При этом на выходе каждого из логических элементов И 5 и 6 сигнал может быть непрерывным цпи с интеррых ца счстцыс входы разцостного счетчика 10цоступсаот имуьсьот ецсратора 9 высокочастотьх импульсов, Гак как электронныесои 7 и 8 открываются в различные проме.жутки времео, то разцостный счетчик 10 работает либо ца суммирование, либо на вьчигацие, Ьиксируя число поступаодних импульсов.1 езупьтцруощее состояцие разностцого счетчика10 процорциоцальцо результату измерения -разности амплитуд двух сопоставляемых сигналов. Результат измерения снимается с разностного счетчика 10 через дешифратор 17 наиндикатор 18,На ссиг. 2 рассмотрены некоторые из воз.можных варивацтов измерения разности амтлитуд двух дискретных электрических сигналов,Перед каждым циклом измерения разностцый счечик .10 приводится в исходное состояис с помощью цеписостоящей из двух диф.фсрецпвирующих цепочек из конденсаторов 11,.12 и резисторов 13, 14 погичсского элементаИЛИ 15 и одцовцбратора 16. Сигнал сбросаразиостцого ссетика 10 формируется одной изпчффереццирующих цепочек от переднего фронта первого иэ поступивших сравниваемых сигцалов. Запрет сброса разностного счетчика 10на время сравеия сигналов осуществляетсяс помон;ью одцовибратора 16. Как уже упоминалось, одцовнбратор 16 может быть выбранперестраивавмым по ьремени, чем обеспечиваетсп возможность изменения времени сравнениясигналов.Перевод разцостцого счетчика 10 в исходнас состоие перед каждым циклом измерения никак це отражается на точности измереия, так как формирование сигнала сброса происхоит в момент действия переднего фронта одного из сравниваемых сигналов, когда его ьеса еще не дсоспэа максимального уровоПредпаасмое устройство пригодно для измервия разности амплитуд двух дискретных сцгпяпов обоих полярностей.В чясгном случае, при измерении амплитуд двух дискрепых электрических сигналов, совпадающих цо времени действия, схема устройства может быть существенно упрощена путем замены разностного счетчика 10 на суммирующий счетчик и исключения из схемы устройства одного инвертирующего элемента (например 4) одного логического элемента Инапри- гаер 6,1, одного электронного ключа например б 1 и одновибратора 13.Устройство может быть применено и для измерения разности величин напряжений двух сигналов постоянного тока путем включения ца вход устройства двух аналоговых ключей между источниками сигналов и амцлитупновременньм преобразователями.Использование схемы устройства для изме.рения разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов открывает новые функциональные воэможности его применения, создавая возможность сравнения амплитуд двух сиг 5 палов независимо от формы и смещения относительно друг друга сигналов независимо от формы и смещения относительно друг друга во времени, позволяя автоматизировать процесс измерения и получать непрерывную инфор мацию.Формула изобретенияУстройство для измерения разности ампли туд двух дискретных .электрических сигналов, содержащее два амплитудно-временных преобразователя сигналов и индикатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены 20 последовательно соединенные первый инвертор, первый логический элемент И, первый ключ, счетчик и дешифратор, связанный с. индикатором, последовательно включенные второй инвертор, второй логический элемент И, а такжевторой ключ, логический элемент ИЛИ, одновибратор, генератор и две дифференцирующиеЯС-цепи, конденсаторы которых соединены од.ной обкладкой - с входами первого и второго амплитудно-временных преобразователей,а другой обкладкой - с первым и вторым входами логического элемента ИЛИ, третий входкоторого связан с выходом одновибратора,входом связанного с выходом логического элемента ИЛИ и с управляющим входом счетчика, один из входов которого соединен с выходом второго ключа, первым входом связанного с выходом второго логического элемента И,а вторым входом - с выходом генератораи с. одним из входов первого ключаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 2059925, кл. 6 01 Я 19/10, 1970,2. Авторское свидетельство СССР Р 389463,кл. 6 01 Н 19/10, 1971.742811 Составитель Техред Р,О агарков дактор 3. Шубенко ректор А. Гриценко 212 19 а сн Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проек Тираж ЦНИИПИ Государ по делам изоб 13035, Москва, твенног етенийЖ, Ра Подпикомитета СССРоткрытийушскал иаб д, 4/5