Дискретно-аналоговый измерительный прибор

,ЯО, 1249468 сю 4 С 01 К 19 165 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(7.1) Ленинградское производственное объединение "Вибратор"(56) Авторское свидетельство СССР В 1091083, кл. С 01. К 19/165, 1982. (54) ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР(57) Изобретение относится к электро- измерительной технике, может быть использовано при построении щитовых измерительных приборов, сигнализирующих о выходе контролируемой величиныза границы допуска, и является дополнительным к-авт. св. У 1091083, Цельизобретения - повышение устойчивости работы прибора на границах зоны,заданной задатчиками уставок. Приборсодержит аналого-цифровой преобразователь 1, эадатчики 2 и 3 уставок,оптоэлектронное отсчетное устройство4 с указателем 5 в виде светоизлучающих элементов - светодиодов и индикаторами 6 и 7, блок 8 управления,блоки 9 и 14 сравнения кодов, генератор 19 тактовых импульсов, делитель20 частоты и блок 24 управления устройством сигнализации. Выполнениекомпаратор: в в виде блока 9 сравнения и КБ-триггера 34 и блока 14 сравнения и КБ-триггера 35 способствуетдостижению поставленной цели. 2 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике, является усовершенствованием устройства по основному ант.сн. В 1091083 и можетбыть использовано при построении щитовых измерительных приборов, сигнализирующих о выходе контролируемойвеличины за границы допуска,Цель изобретения - повышение устойчивости его работы на границахзоны, заданной эадатчиком уставок.На фиг, 1 показана блок-схемадискретно-аналогового измерительного прибора, на фиг. 2 - структурнаясхема блока управления устройствомсигнализации.Прибор содержит аналого-цифровойпреобразователь (АЦП)1, дна задатчика 2 и 3 уставок, оптоэлектронноеотсчетное устройство. 4, включающеешкалу и указатель 5 измеряемой величины в виде ряда светоизлучающихэлементов - светодиодов. два индикатора 6 и 7 для световой сигнализации о выходе измеряемой величины иззоны, заданной задатчиками 2 и 3 уставок, блок 8 управления указателемизмеряемой величины, блок 9 сравнения кодов с входами 10 и 11 длядвух и-разрядных чисел 6 и Б и свыходами "Меньше" 12 и "Больше" 13,блок 14 сравнения кодов с входами15 и 16 для двух -разрядных чисел4 иб и с выходами "Меньше" 17 и ."Больше" 18, генератор 19 тактовыхачпульсов, делитель 20 частоты с выходами 21 с частотой 2-5 Гц, 22 созвуковой частотой низкого тона и23 со звуковой частотой высокого тона, блок 24 управления устройствомсигнализации с управляющими входами25 и 26 с входом 27 для выключения"тревожной" сигнализации, с дополнительными входами 28-30 для связис делителем 20 частоты, с выходами31 и 32 для включения индикаторов6 и 7, соответственно, и с выходом33 для подключения внешнего громкоговорителя, два КЯ-триггера 34 и 35,Блок 24 управления устройствомсигнализации содержит шесть элементов И 36-41, два элемента ИЛИ 42 и43, элемент НЕ 44, два ключа 45 и46, ждущий мультивибратор 47 и КБтриггер 48.Р Выход АЦП 1 соединен через блок 8, управления с указателем 5 измеряемой величины отсчетного устройства 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4, с первым нхбдом 10 блока 9 и первым йходом 15 блока 14, второй вход11 блока 9 и второй вход 16 блока14 соединены соответственно с задатчиком 2 нижней устанки и с задатчиком 3 верхней уставки, выход "Меньше" 12 блока 9 соединен с Б-нходомтриггера 34, выход "Больше" 13 блока9 соединен с Н-входом триггера 34,выход "Меньше" 17 блока 14 соединенс К-входом триггера 35, выход "Больше" 18 блока 14 соединен с Я-входомтриггера 35, выходы триггерон 34 и 35соединены соответственно с управляющими входами 25 и 26 блока 24 управления устройством сигнализации,выходы 31 и 32 блока 24 управлениясоединены соответственно с индикаторами 6 и 7 отсчетного устройства4, дополнительные входы 28-30 блока24 управления соединены соответственно с выходами 21 с частотой 25 Гц, 22 со звуковой частотой низкого тона и 23 со звуковой частотойвысокого тона, вход делителя 20 частоты соединен с выходом генератора19 тактовых импульсов, вход 27 блока24 управления соединен с внешним устройством (не показано), вырабатывающим по команде оператора импульс, выход 33 блока 24 управления соединен(не показан),1Управляющий вход 25 блока 24 управления соединен с одним из входовэлемента ИЛИ 42, одним из входовэлемента И 36 и одним из входов элемента И 39, управляющий вход 26 блока 24 соединен с другим входом элемента ИЛИ 42, одним из входов элемента И 37 и одним иэ входов элем"нтаИ 40, выход элемента ИЛИ 42 черезждущий мультивибратор 4 соединен сЯ-входом триггера 48, К-вход которогосоединен с входом 27 для выключения"тревожной" сигнализации, а выход -с одним из входов элемента И 38; дополнительные входы 28-30 (предназначенные для связи с делителем 20 частоты) соединены с другими входамиэлементов И 38-40, соответственно,выходы элементов И 39 и 40 через элемент ИЛИ 43 соединены с одним из входов элемента И 41, другой вход которого соединен с выходом элемента И38 и входом элемента НЕ 44, выходкоторого соединен с другими входами3 124 элементов И 36 и 37, выходы которых через ключи 45 и 46 соединены с выходами 31 и 32 блока 24 ( предназначенными для включения индикаторов 6 и;7), соответственно, выход элемента И 41 соединен с выходом 33 блока 24 (предназначенным для подключения внешнего громкоговорителя).Блок 9 и триггер 34 образуют первый компаратор, блок 14 и триггер О 35. - второй компаратор.Дискретно-аналоговый измерительный прибор работает следующим образом.Аналоговый сигнал Х преобразуется 15 в АЦП 1 в цифровой и-разрядный код И,к, котррый затем преобразуется в позиционный код Р блоком 8 управлекния, управляющим указателем 5 измеряемой величины оптоэлектронного от- щ счетного устройства 4, в результате чего сигнал Х отображается в отсчетном устройстве 4 в виде соответству,ющего положения указателя 5 измеряемой величины относительно шкалы от- д счетного устройства 4. В то же время код К с выходаХАЦП 1 поступает на входы 10 и 15 блоков 9 и 14 сравнения кодов, на другие входы 11 и 16 которых с задат 30 чиков 2 и 3 уставок соответственно поступают и-разрядные коды Ии И . Блоки 9 и 14 включены такиммакс фобразом, что когда код на входе для числа Д меньше кода на входе для числа Б, то логическая "1" присутствует на выходе Меньше", а на остальных выходах при этом присутствуют логические "0". Когда код на. входе для числа Д больше кода на . 40 входе для числа Б , логическая "1 присутствует на выходе "Больше". При равенстве кодов на выходе присутствует "Равно". В соответствии с этим, когда измеряемая величина Х находит ся внутри зоны, заданной задатчиками 2 и 3 уставок, (т,е, И (1 к (Имин к маркслогическая "1" присутствует на выхо,де "Больше" 13 блока 9 и на выходе 1"Меньше" 17 блока 14, в результате 50 чего триггеры 34 и 35 выключены, с их выходов на входы 25 и 26 блока 24 управления поступают логические "0"ф когда величина Х выходит за нижнюю или верхнюю границу зоны, логическая 55 "1" появляется на выходе "Меньше" 12блока 9 (при(И) или на выходе.."Больше" 18 блока 14 (при ЯкИм,с),9468 4в результате чего, один из триггеров34 или 35 взводится, и на входы 25и 26 блока 24 управления поступаеткод "1 0" или "0 1", Когда величинаХ равна одной из заданных границ зоны (И=Ж, или 1 к =И), логическая"1" появляется на выходе "Равноч соответствующего блока 9 или 14 сравнения кодов, а на выходах "Меньше" и"Больше" этого же бло. устанавливаются логические "0", . результатечего связанный с ним триггер остается в прежнем положении (так как онуправляется только логической "1").Блок 24 управления устройствомсигнализации работает известным образом и в зависимости от сигналов,поступающих на его управляющие входы 25 и 26 и импульсный вход 27 может находиться в одном из трех следующих режимов.В первом режиме на входах 25 и 26присутствуют логические "0", при этомэлементы И 36 и 37, 39 и 40 закрыты, наих выходах - логические "0", ключи 45 и46 закрыты и через элемент ИЛИ 43закрыт элемент И 41, в результате.чего световая (по выходам 3 и 32)и звуковая (по выходу 33) сигнализации выключены,Во втором режиме на одном из входов 25 или 26 присутствует логический "0", причем на вход 27 импульсне поступал, при этом логическая "1"с входа 25 (26) через элемент ИЛИ42 и ждущий мультивибратор 47 включает триггер 48, логическая "1" навыходе которого открывает элементИ 38; одновременно с этим логическая"1" с входа 25 (26) открывает элементы И 36, 39 или 37, 40; вследствиеэтого частота 2-5 Гц, поступающая навход 28 блока 24 управления с выхода21 делителя 20 частоты, через элемент И 38, элемент НЕ 44, элементИ 36 (37) и ключ 45 (46) проходитна выход 31 (32) блока 24, в результате чего один из индикаторов 6 или7 включается и выключается с частотой 2-5 Гц (другой индикатор приЬ.этом выключен), одновременно с этимзвуковая частота низкого (высокого)тока, поступающая на вход 29 (навход 30) с выхода 22(23) делителя20 частоты, проходит через элементИ 39 (40), элемент ИЛИ 43 на входэлемента И 41, на другой вход которого поступает частота 2-5 Гц с вы хода элемента И 38, в результате че-,го на выходе 33 блока 24 присутству:ет частота низкого (высокого) тока,модулированная частотой 25 Гц, игромкоговоритель подает прерывистыесигналы низкого (высокого) тона -режим "тревожной"сигнализации.В третьем режиме на входах 25 и26 сигналы те же (на одном - логи- - 1 Оческая "1", на другом - логический"0"), но на вход 27 поступает импульс, при этом триггер 48 по Квходу выключен, на его выходе присутствует логический "0", элемент И38 закрыт, на его выходе и на входеэлемента НЕ 44 - логический "0", навыходе фэлемента НЕ 44 и наодном извходов элементов И 36, 37 - логическая "1", один из этих элементов 2 ОИ открыт (тот, на вход которого поступает логическая "1" с входа 25или 26 блока 24 управления), одиниз ключей 45 или 46 открыт одновременно логический "0с выхода элемента И 38 закрывает элемент И 41, врезультате чего один из индикаторов(по выходу 31 или 32) блока 24 включен постоянно, а другой выкюпочен игромкоговоритель по выходу 33 блока ЗО24 также выключен - режим "спокойной" сигнализации.Работа прибора на границах зоны,заданной задатчиками уставок,Пусть, например, сигнал Х достигтакого значения, что код И, сталбольше кода И , на величину ступениквантования. При этом на выходе"Больше" 18 блока 14 появится логическая "1", которая взведет триггер35, в результате чего на входе 26блока 24 управления также появитсялогическая "1". (На входе 25 этогоблока при этом будет логический "О",так как если Ж) И , то заведомомаксИ ) И и, следовательно логическая "1" будет присутствовать на выходе "Больше" 13 блока 9, что приводит к появлению логического "0"на выходе триггера 34 и связанном сним входе 25 блока 24 управления).Появление кода "01" на управляющихвходах 25 и 26 включает блок 24управления в режим "тревожной" сиг нализ ации. Если после этого в резулвтатеФлуктуаций кода М на ступень квантования в сторону его уменьшения онбудет периодически становиться равным коду Хто логическая 1перемещаясь с выхода "Больше" 18 навыход "Равно" блока 14, не сможетпереключить триггер 35 и сигналы навходах 25 и 26 блока 24 управления,а следовательно, и установившийсярежим "тревожной" сигнализации не изменяется,Если теперь оператор (после принятия необходимых мер по устранениюпричин, вызвавших недопустимое уве"личение сигнала Х) подаст командуна вход 2 блока 24 управления, пе"реведя тем самым сигнализацию из"тревожного" в "спокойный" режим, тоэтот режим будет устойчиво сохраняться, несмотря на указанные флуктуациихода И.Стабильность сигналов на выходахтриггеров 34 и 35, а следовательно,на обмотках реле, подключаемых принеобходимости к выходам триггеров34 и 35 (не показаны), обеспечитстабильную работу этих реле, исключит "дребезг" их контактов г предохранит эти реле и управляемые ими устройства от выхода из строя.Таким образом, предлагаемый дискретно-аналоговый измерительный прибор устойчиво работает на границахзоны, заданной задатчиками уставок,причем это достигнуто без ухудшенияего быстродействия Формула изобретенияДискретно-аналоговый измерительный прибор по авт.св. У 1091083, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения устойчивости его работы на границах зоны, заданной задатчиками уставок, каждый из компараторов содержит блок сравнения кодов и КБ-триггер, причем входы каждого блока сравнения кодов являются входами соответствующего компаратора, а выходы "Меньше" иБольше" блока сравнения кодов соединены с входами соответствующего ВЯ-триггера, выход которого является выходом соответствующего компаратора.1249468 Составитель С.Кабиковтор А.Шандор Техред Н.Бонкало Коррект имок.о с ов 4321/ писно Произ дстввнно-полиграфиче 47 Тира ВНИИПО Государстпо делам изобр 035, Москва, Жж 728 Подвенного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4