Устройство для измерения и регистрации однополярных однократных сигналов

Севз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 868594 ополнытельное к авт. с 51)М. Кл.З(22) Заявлено 0, 01. 80 (21) 28806 бс присоединением заявки Йо -бликовано 30098 ллетень ЙЯ 3 3) УДК 621. 317. .325(088.8) Дата опубликования описания 3009(72) Авторы изобретения П. Попо Б, ЯрошевсЗаявител Омский политехнический институт 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ОДНОНОЛЯРНЫХ ОДНОКРАТНЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для исследования переходных режимов в различных системах.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения и регистрации однополярных однократных сигналов, содержащее последовательно соединенные входной усилитель, аналогоцифровой преобразователь и блок памяти, а также формирователь синхроимпульсов, генератор счетных импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты следования импульсов и блок обработки и регистрации Ц .Недостатком данного устройства является большое время обработки результатов измерения.Цель изобретения - уменьшение времени обработки результатов измерения.Укаэанная цель достигается тем, что устройство для измерения и регистрации однополярных однократных сигналов, содержащее входной усилитель, формирователь синхроимпульсов, генератор счетных импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты следования импульсов, и блок обработки и регистрации, снабжено интегрирующим преобразователем напряжение-частота с импульсной обратной связью, триггером н двумя преобразо" вателями длительности прямоугольных импульсов в код, кодовые выходы которых соединены поразрядно между собой и с основными входами блока обработки и регистрации, дополнительным входом подключенного к дополнительному выходу второго преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код, сигнальный вход которого связан со вторым выходом триггера, а счетный вход - с выходом делителя часто ты следования импульсов и счетнымвходом первого преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код, сигнальный вход которого соединен с первым выходом триггера, вхо дом подключенного к выходам формирователя синхроимпульсов и интегрирую",щего преобразователя напряжение-частота с импульсной обратной связью, вход которого связан с выходом входного усилителя.Преобразователь длительности прямоугольных импульсов в код снабжен формирователем импульсов, элементом И-НЕ, усилителем-инвертором, пере ключателем, счетчиком импульсов иблоком элементов И-НЕ, выходы которого соединены с кодовыми выходами преобразователя длительности, управ" ляющие входы - с выходом усилителяинвертора, а кодовые входы - с кодовыми выходами счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к: выходу элемента И-НЕ, а установочный вход " к подвижному контакту пе" реключателя, первый неподвижный контакт которого связан с шиной положи" тельного напряжения, а второй неподвижный контакт - с первым выходом Формирователя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, а вход - с вторымвходом элемента И-НЕ, входом усилителя-инвертора и сигнальным входом преобразователя длительности, счетный вход которого подключен к тре" тьему входу элемента И-НЕ, причем выход усилителя-инвертора второго. преобразователя длительности связанс дополнительным выходом второго преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.Устройство состоит из формирователя 1 синхроимпульсов, входного усилителя 2, интегрирующего преобразователя 3 напряжение-частота с импульсной обратной связью, триггера 4, ге" нератора 5 счетных импульсов, делителя б частоты следования импульсов, первого и второго преобразователей 7 и 8 длительности прямоугольных импульсов в код, включающих формирователи 9-1 и 9-2 импульсов, элементы И-НЕ 10-1 и 10-2, усилители-инверторы 11-1 и 11-2, сдвоенный переключатель 12, счетчики 13-1 и 13-2 импульсов и блоки 14-1 и 14-2 элементов И-НЕ, и блока 15 обработки и регистрации.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы при отсутствии входного сигнала сдвоенный переключатель 12 устанавливается в положение, при котором на установочныевходы счетчиков 13-1 и 13-2 подаетсяположительный потенциал, благодаря чему они переводятся в исходное состояние, соответствующее нулевым уровням напряжения на выходах счетчиков. После этого переключатель 12 устанавливается в исходное рабочее положение.55Пусть в исходном рабочем состояниина первом выходе триггера 4 нулевой уровень напряжения, а на втором выходе - единичный уровень напряжения. Эти уровни через инверторы 10-1 и 10-2 поступают на управляющие входы блоков 14-1 и 14-2.При этом все элементы И-НЕ блока 14-2 закрыты и на всех его выходах уровни напряженияравны нулю. На выходах блока 14 уров ни напряжения также равны нулю, таккак счетчик 13-1 находится в нулевомисхоцном состоянии.С приходом сигнала на вход преобразователя 3, на его выходе появ,цяются импульсы, разделенные междусобой промежутками времени, равнымиС0 фСРгде С - постоянная, характеризующаякоэффициент преобразования,1+И;0 р" М; = НН)д 1 - вольтсекунднаяплощадь входного сигнала под кривойОена промежутке Лс=(с+ьс )Операция интегрирования в преобразователе 3 осуществляется непрерывно, вследствие чего он практически не имеет динамической погрешности.С приходом первого импульса навход триггера 4 напряжение на егопервом выходе изменяется от "нуля"до "единицы", в результате чего навтором выходе формирователя 9 возникает импульс, закрывающий элементИ-НЕ 10, а на первом выходе - импульс,устанавливающий счетчик 13-1 в исходное состояние. После окончания действия этих импульсов элемент И-НЕ 10открывается и на счетный вход счетчика 13-1 поступает серия импульсов.Блок 14-1 при этом закрыт управляющим сигналом инвертора 11, а с выходов блока 14-2 на входы регистратора15 поступает предыдущий код счетчика13-2, который при обработке информации не принимается во внимание, Момент начала отсчета чисел отмечается изменением напряжения, поступающего с выхода инвертора 10 на дополнительный вход регистратора 15, от"нуля" до "единицы".Первый импульс может поступить навход триггера 4 с выхода формирователя синхроимпульсов исследуемогопроцесса.С приходом второго импульса навход триггера 4 единичный уровеньнапряжения устанавливается на вто ром выходе триггера 4, блок 8 переходит в режим счета импульсов, заполняющих интервал времени между вторыми третьим выходными импульсами преобразователя 3, а преобразователь7 - в режим регистрации кода, соответствующего промежутку времени между первым и вторым выходными импульсами преобразователя 3.,На входе блока 15 обработки и регистрации поступает в двоичном кодеинформация об. интервалах временимежду выходными импульсами преобразователя 3 напряжение-частота. Поэтим интервалам времени путем определения средних значений напряжениявходного сигнала восстанавливаетсякривая входного сигнала и временнойинтеграл с точным измерением его награницах интервало времени по соотношениям где ат - измеренный интервал времени;порядковый номер кода.Устройство позволяет сократить потери информации из-за измеряемости текущего значения сигнага и уменьшить время обработки результатов измерения. 5 формула изобретения 40 1. Устройство для измерения и регистрации однополярных однократных 2 О сигналов, содержащее входной усилитель, формирователь синхроимпульсов, генератор счетных импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты следования импульсов, и блок обработки и регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени обработки резуль" татов измерения, оно снабжено интегрирующим преобразователем напряжение-частота с импульсной обратной ЗО связью, триггером и двумя преобразователями длительности прямоугольных импульсов в код, кодовые выходы которых соединены поразрядно между собой и с основными входами блока об работки и регистрации, дополнительным входом подключенного к дополнительному выходу второго преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код, сигнальный вход которого связан со вторым выходом триггера, а счетный вход - с выходом делителя частоты следования импульсов и счетным входом первого преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код, сигнальный вход кото" рого соединен с первым выходом триггера, входом подключенного к выходам формирователя синхроимпульсов и интегрирующего преобразователя напряжение-частота с импульсной обратной связью, вход которого связан с выходом входного усилителя.2, Устройство для измерения и регистрации однополярных однократных сигналов по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что преобразователь длительности прямоугольных импульсов в код снабжен формирователем импульсов, элементом И-НЕ, усилителем-инвертором, переключателем, счетчиком импульсов и блоком элементов И-НЕ, выходы которого соединены с кодовы-" ми выходами преобразователя длительности, управляющие входы - с выходом усилителя-инвертора, а кодовые входМ с кодовыми выходами счетчика импуль" сов, счетный вход которогоподключен к выходу элемента И-НЕ, а установоч 3 ный вход - к подвижному. контакту переключателя, первый неподвижный контакт которого связан с шиной положительного напряжения, а второй неподвижный контакт - с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, а вход - с вторым входом элемента И-НЕ, входом уси- . лителя-инвертора и сигнальным входом преобразователя длительности, счетный вход которого подключен к третьему входу элемента И-НЕ, причем вы" ход усилителя-инвертора второго преобразователя длительности связав с дополнительным выходом второго преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Авторское свидетельство СССР9 67392 ф, кл.6 01 й 13/02, 1979.4/ лиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 315/б 3 ТирВНИИПИ Государпо делам изо13035, Москва,735 П венного комитета С етений и открытий 35, Рауюсфсая наб.,дписноеСР