Процентный цифровой измеритель-ный преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическия Республик(23) Приорит 3 К 13/2 арственный комитетСССРделам изобретенийи открытий овано 230481, Бюллетень ЙЯ 1 ликования описания 2304,81(54) П вхоэ по 1Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в информационно- измерительных системах и в устройствах вычислительной техники.Из известных процентных время-импульсных преобразователей наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являются преобразователь, содержащий блок управления, генератор счетных импульсов, блок занесения номинального значения,ключи, счетчик числа импульсов, соответствукцих номинальному значению измеряемого .параметра, счетчик числа, соответствующего измеряемому параметру, общий двоичный счетчик импульсов, два блока схем совпадения, две схемы собирания, дополнительную схему совпадения, два делителя частоты, дешифратор несоответствия,состоящий из двух триггеров, двух. схем совпадения и схем собйрания, и довол нительный .ключ. Причем выход нервего делителя частоты соединен с первым входом дешифратора несоответствия, выход второго блока схем совпадения через схему собирания параллельно подключен к сигнальному ду дополнительного ключа и чере следовательно соединенную дополни, тельную схему совпадения ко второмуделителю частоты, выход которогоподсоединен ко второму входу дешифэ ратора несоответствия через дополнительный ключ со входом цифровогосчетчика импульсов, Г 11.Недостатками данного преобразователя являются большая сложность и10 низкое быстродействие, поскольку онработает в два цикла, и отсутствиеиндикацщ знака отклонения измеряемого параметра от номинального значения15 Цель изобретенияобразователя, увелитвия и расширение фу кцвозможностей.Поставленная цель достигается твм 20 что в процентный цифровой измери.тельный преобразователь, содержащийгенератор счетных импульсов, выходкотОрого соединен с первыми входамипервого и второго элементов совпадв ния, выход первого из которых черезсчетчик номинального значения подключен к первому входу третьего элввнта совпадения, выход которбгосоединен с первым входом элемента З 0 Ли, управлякший триггер, счетчик3 8244365динены со знаковыми входами цифрового 30 ирезультата, выход которого подключен к первому входу цифрового индикатора, введены линия задержки, два инввртора и триггер знака, причем входная шина устройства соединена непосредственно с первым входом управляющего триггера и установочными входами счетчиков результата и номинального значения и через линию задержки со.вторым входом управляющего,триггера, со входом первого инвертора и вторым входом третьего элементасовпадения, третий вход которогоподключен к выходу генератора счетных импульсов, выход управляющеготриггера подключен ко вторым входампервого и второго элементов совпадения, выход последнего через элементИЛИ подключен к счетному входу счетчика результата и непосредственно к первому входу триггера знака, прямой и инверсный выходы которого аое индикатора, выход счетчика номинального значения через второй инверторподключен к третьим входам первогои второго элементов совпадения, четвертый вход второго элемента совпадвния соединен с выходом первого инвертора, а выход третьего элемента совпадения подключен ко второму входу триггера знака.На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя; на Фиг, 2 - времвнные диаграммы, поясняющие его работу. Процентный преобразователь содержит линию 1 задержки, генератор 2 счетных импульсов, управлякщий триггер. 3, инвврторы 4 и 5, элементы б, 7 и 8 совпадения, счетчик 9 номинального значения, элемент ИЛИ 10, счетчик 11 результата, триггер 12 знака и цифровой индикатор 13. " 40Работа преобразователя основана на подсчете числа импульсов, превышающих норму или недостающих до номинального их значения. В начальный момент счетчик 9 импульсов, соответствующих номинальному значению измеряемого параметра, и счетчик 11 ре- . зультата,установлены в нуль, триггер 3 находится в нулевом состоянии, генератор 2 генерирует счетные импульсы. При поступлении на вход преобразователя импульса, длительность сс которого пропорциональна измеряемому параметру, большему номинального значения, триггер 3 перебрасывается в единичное состоянив,и открывает элемент б совпадения. В счетчик 9 с генератора 2 начинают поступать счетные импульсы, Емкость счетчика 9 равна 10" (где и 1, 2, 3,) и может изменяться в зависимости от требуе-, 40 мой точности.измерения отклонения параметра от номинального значения.При поступлении в счетчик 9 числа счетных импульсов, равного 10 , вы 6 рабатывавтся импульс переполнения, у который через инввртор 5 поступаетна элемент б совпадения и. этим запрещает дальнейшее поступление счетныхимпульсов на счетчик 9. Таким образом, на выходе счетчика будет сохраняться сигнал переполнения, Одновременно импульс переполнения поступаетна вход элемента 7 совпадения, надругие два входа которого подаютсясчетные импульсы от генератора 2 иимпульс, соответствующий измеряемому параметру. На выходе элемента 7совпадения превышающих норму импульсов появятся счетные импульсы, частота которых равна Ув . Эти импульсычерез элемент ИЛИ 10 поступают насчетчик 11 результата. После прекращения действия импульса длительностью с элемент 7 совпадения закрывается, и счет превышающих нормуимпульсов на этом заканчивается.Счетчик 11 в этом случае зафиксируетчисло импульсов"вьа"4 о = с -с)огдв с - длительность ймпульса, со 0ответствующего. номинальному значению измеряемого параметра.Частота 1 р выбирается таким образом, чтобы период следования счетныхимпульсов Тр и длительность импульса, соответствующая номинальномузначению измеряемого параметра ср,были в соотношении-д- = 10",Огде.п = 1, 2, 3Первый импульс, проходящий элемент 7 совпадения, переключает триггер 12 знака в состояние, соответствующее превышению норьы (например,ф+ф), Информэщся о количестве импульсов И 8и знаке" результата поступает на цифровой индикатор 13.Следующий информационный импульс,поступающий на вжщ преобразователя,авоим передним Фронтом устанавливает в нулевое состояние счетчики 9 и11, а также триггер 3. Линия 1 задержки задерживает информационныйимпульс на время, достаточное дляокончания переходных процессов всчетчиках 9 и 11 и в триггере 3.Таким образом, производится переводпреобразователя в исходное состояние. Если следующий информационныйимпульс. длительностью сменьшедлительности номинального значения,то преобразователь,вначале работает .так жв, как и в первом случае. Однапосле првкращвния действия инормациоиного импульса счетные импульсы продолжают поступать в счетчик 9, е с момента окончания информационного импульса счетные импуль,сы через элемент 8 совпадения недостающих до нормы импульсов начинаютпоступать и в счетчик 11 результата.Возможность этого .обуславливаетсяпоявлением единичного потенциала навыходе инвертора,4 при сохраненииединичных потенциалов на других входах элемента 8 совпадения,Счет импульсов счетчиком 11 результата прекращается после того,как на выходе счетчика 9 появляетсясигнал переполнения. Этот сигнал,проинвертированный инвертором 5,запрещает прохождение счетных импульсов через элемент 8 совпадения. Таким образом, в счетчик 11 результата поступает. количество импульсов,равноеНЕЬха. О "х = р фх оПервйй импульс с выхода элемента 158 сбвпадения переключает триггер 12знака в состояние, соответствукщвеотрицательному з начению результ ата.Информация о количестве импульсов изнаке результата фиксируется цифровым индикатором 13.Предлагаемый преобразователь существенно упрощается за счет уменьшения числа примененных функциональных элементов и исключения из схемынаиболев сложных и дорогостоящих компонентов. Кроме того,время измерения параметров уменьшается в двараза, так.как информация об отклонении измеряемого параметра от номинала заносится в счетчик результатаа течение длительности измеряемогоимпульса и осуществляется в один. цикл работы устройства.35Формула изобретенияПроцентный цифровой измерительный преобразователь, содержащий генератор счетных импульсов, выход которо го соединен с первыми входами первого и второго элементов совпадения,выход первого из которых через счетчик номинального значения подключенк первому входу третьего элементасовпадения, выход которого соединенс первым входом элемента ИЛИ, управляющий триггер, счетчик результата,выход которого подключен к первомувходу цифрового индикатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения, повышения быстродействияи расширения Функциональных возможностей, в него введены линия задержки, два инвертора и триггер знака,причем входная шина устройства соединена непосредственно с первым входом управляющего триггера и установочными входами счетчиков результатаи номинального значения и через линию задержки со вторым входом управляющего триггера, со входом первогоинввртора и вторым входом третьегоэлемента совпадения, третий вход ко,торого подключен к выходу генераторасчетных импульсов, выход управляющего триггера подключен ко вторым входам первого и второго элементов совпадения, выход последнего через элемент ИЛИ подключен к счетному входусчетчика результата и непосредственно - к первому входу триггера знака,прямой и инверсный выходы которогосоединены со знаковыми входами цифрового индикатора,. выход счетчика но минального значения через второй инвертор подключен к третьим входампервого и второго элементов совпадения, четвертый вход второго элементасовпадения соединен с выходом первого инввртора, а выход третьего элемента совпадения подключен ко второму входу триггера знака.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 42952 б, кл. Н 03 К 13/20 1971./83ВНИИПИпо д113035 Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб , д. 4