Устройство для определения времении величины максимума аналоговогосигнала

Сфез Сфветскиа Сфциалнстнчесннз РеспубпинОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 813271(22) Заявлено 110379 (21) 2736011/18-24 с присоединением заявки М С 01 Я 19/04 Государственный номнтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй(088.8) Опубликовано 15.0381,Бюллетень Но 10Дата опубликования описания 180331 2) Авторыизобретени Н.А. Филин Тро имов и М,М ения,мбовский институт химического машинос аявител) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПР И ВЕЛИЧИНЫ МАКСИМУМА ЛЕНИЯ ВРЕМЕНИАЛОГОВОГО СИГНАЛА О Изобретение относится к измерительной технике.Известно устройство содержащее схе)му сравнения, регистр максимальных значений и аналого-цифровой преобразователь, осуществляющие сравнение поступающего на вход значения с хранящимся в регистре, Пи превышении последнего происходит запоминание нового максимального значения 1).Недостаток данного устройства - ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием фиксации времени наступления максимума. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения времени и величины максимума аналогового сигнала, содержащее регистры, триггеры, счетчик, блок управления, 20 ключи, логические элементы И, В данном устройстве по изменению знака разности между двумя значениями входного сигнала запомненного ранее и поступающего на вход, определяется время и величина нового максимума 2Недостаток заключается в том, что .в случае сигналов с плоской вершиной, устройство не обеспечивает правильного определения момента экстремума 30 Цель изобретения - расширение класса решаемых задач при исследовании импульсов с плоской вершиной.Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения времени и величины максимума аналогового сигнала, содержащее подключенный к входу аналого-циФровой преобразователь (АЦП), выход которого соединен с первым входом первого элемен- та И, выход которого подключен к входу регистра максимального значения, счетчик времени, распределитель импульсов, первый регистр времени максимума, триггеры и ключи, содержит второй регистр времени максимума, блок сравнения, второй и третий элементы И, при этом выходы аналого" цифрового преобразователя и регистра максимального значения подключенысоответствующим входам блока сравнения, первый выход распределителя импульсов соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и с. нулевым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом. первого элемента И, первый. выход блока сравнения через первый ключ связан с нулевыми входами второго, третьего и чет 81327160 65 вертого триггеров, с управляющимивходами первого и второго регистроввременисмаксимума и с единичным входом первого триггера, второй выходблока сравнения через второй ключсвязан с единичными входами второгои четвертого триггеров и с первымвходОм второго элемента И, третийвыход блока сравнения через третийключ связан с первым входом третьегоэлемента И и с единичным входомтретьего триггера, второй выход распределителя импульсов подключен куправляющим входам первого, второгои третьего ключей; а третий выход -к третьему входу первого элемента И,нулевой выход второго триггера соединен с вторым входом третьего элемента И выход счетчика времени соединен с третьими входами второго итретьего элементов И, выход второгоэлемента И соединен с первым входомпервого регистра времени максимума,второй вход которого через четвертыйключ связан с выходом третьего элемента И, управляющий вход четвертогоключа соединен с нулевым выходом четвертого триггера, вход второго регистра времени максимума соединен свыходом третьего элемента И, управляюцие входы распределителя импульсови счетчика времени подключены к шинесброс,На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2, 3 и 4 - график входных Функций.Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 сравнения, элемент И 3, регистр 4 максимального значения, ключ 5, триггеры 6-9, регистры 10 и 11 времени максимума, ключ 12, элемент И 13, ключ14, элемент И 15, счетчик 16 времени,ключ 17, распределитель 18.импульсов.Устройство работает следующим образом.По сигналу сброс (не показано)распределитель 18, счетчик 1 б,триггеры 6-9, регистр 4 устанавливаютсяв. исходное положение. После запускараспределитель 18 выдает серию импульсов р ,р ,р ,сдвинутых относительно друг друга. Импульс р переводит триггер 9 в нулевое состояние(наединичном плече - О) и запускаетАЦП 1 на измерение. Измеренное число поступает в блок 2 и сравниваетсяс содержимым регистра 4. Блок 2 сравнения, осуществляющий поразрядноесравнение двух чисел, поступающих наего входы, может выдать три сигнала,соответствующие трем возможным случаям: первое число меньше второго,числа равны, первое число больше второго. При анализе кривой левее максимума (или времени наступления плоской вершины) амплитуды последующихизмерений (В) больше предыдущих (А).Поэтому на первом выходе (А с В) бло 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ка 2 появляется логическая "1", а на остальных двух выходах - "0". Логическая единица на первом выходе блока 2 разрешает прохождение импульса р через ключ 5, который подтверждает нулевые состояния триггеров 6-8, переводит триггер 9 в состояние "1" и стирает содержимое регистров 10 и 11. Импульс р. разрешает записать изме 3ренное число в регистр 4. Процесс протекает аналогично до момента поступления максимума (или времени наступления плоской вершины).В момент Сщ, наступления максимума (или времени наступления плоской вершины Гна втором выходе блока 2 (А-В) йоявится "1", на остальных выходах "0". Импульс р. проходит через ключ 12 и разрешает прохождение через элемент И 13 числа, записанного в счетчике 16 времени, в регистр 10. Задний фронт импульса р переводит триггеры 6 и 8 в состояние - "1" (на нулевом полюсе - "0") и тем самым запрещает прохождение сигнала через элемент 13 и ключ 17 и измерение содержимого регистра 10, в котором будет записано время дс,(илиь.,р,д). Импульсом р триггер 9 переводится в состояние О, запрещая прохождение сигнала через элемент И, при этом в регистре 4 будет записано максимальное значение сигнала.После перехода через максимум или после окончания плоской вершины С в блок 2 записывается число, меньшее 1 С,. На третьем выходе бло" ка 2 (АВ) появляется - "1" . Импульс р , пройдя ключ 14, разрешает переписать содержимое счетчика 16 времени в регистр 11, в котором будет записано время 6 , , Задний фронт импульса р переводит триггер 7 в состояние "1", тем самым запрещая изменение содержимого регистра 11.Если исследуемый аналоговый сигнал имеет острый пик, то сигнал А:В может не появиться, По прохождении момента времени Т;на третьем выходе блока 2 появляется "1". Импульс р пройдя элементы 15, разрешает переписать содержимое счетчика 16 времени в регистры 10 и 11 (ключ 17 открыт, так как триггер 8 остался в нулевом состоянии).Таким образом, определениетау 1 тонначала и конца плоской вершины обеспечивает увеличение точности определения максимума исследуемого процесса.Технико-экономический эффект от использования изобретения обусловлен возможностью исследования более широкого класса сигналов с высокой точностью при малых дополнительных затратах оборудования.формула изобретения 813271 Устройство для определения времени и величины максимума аналогового сигнала, содержащее подключенный к входу аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу регистра максимального значения, счетчик времени, распределитель импульсов, первый регистр времени максимума, триггеры и ключи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач при исследовании импульсов с плоской вершиной, устройство содержит второй регистр времени мак симума, блок сравнения, второй и третий элементы И, при этом выходы аналого-цифрового преобразователя и регистра максимального значения подключены к соответствующим входам бло- що ка сравнения, первый выход распределителя импульсов соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и с нулевым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, первый выход блока сравнения через первый ключ связан с нулевыми входами второго, третьего и четвертого триггеров с управляющими входами первого и второго регистров времени максимума и с единичнью входом первого триггера, второй выход блока сравнения через второй ключ связан с единичными входами второго и четвертого триггеров и с первым входомвторого элемента И, третий выход блока сравнения через третий ключ связанс первым входом третьего элемента Ии с единичньщ входом третьего триггера, второи выход распределителя импульсов подключен к управляющим входам первого, второго и третьего ключей, а третий выход - к третьему входу первого элемента И,нулевой выходвторого триггера соединен со вторымвходом третьего элемента И, выходсчетчика времени соединен с третьимивходами второго и третьего элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом первого регистра времени максимума, второй входкоторого через четвертый ключ связанс выходом третьего элемента И, управляющий вход четвертого ключа соединен с нулевым выходом четвертоготриггера, вход второго регистра времени максимума соединен с выходомтретьего элемента И, управляющие входы распределителя импульсов и счетчика времени подключены к шине "сброс".Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Нетребенко К.А, Компенсационные схемы амплитудных вольтметрови указатель экстремумов. И., "Энергия", 1967, с, 54-55,2Авторское свидетельство СССРР 236855, кл. 0 06 Г 07/02, 1967813271 ФЬг,СоставительРедактор Н. Воловик Техред И.Кошт сипов Корректор А рнценко ое СР 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 аз 761/54 Ти ВНИИПИ но дел 113035, М