Устройство для цифрового измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистииеских Республик(61) нительное к авт. св У 22) Заявлено 18.02.74 (21) 1999947/26-2с присоединением заявки Ле Н ОЗК 13/14 осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 3) Приоритет3) Опубликовано 25,05. 76.Бю 53) УДК 681,325 (088.8) летень ЛЪ 1 ия 20.10.(45) Дата опубликования опис 72) Автор изобретения А, И, Петров 71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ДИСКРЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОДНОКРАТНОГО ПРОЦЕССАэтэрэгэ подключен входу генераиклический быс сто уровняования Изобретение относится к измерительной технике.Известно устройство для цифррвогэ измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса, содержащее аналого цифровой преобразователь, запэминаюший блэк, состоясций из буферного регистра, цепи для перезаписи и куба памяти, управляюший блэк, сэстэяший из адресногэ счетчика и циклическэгэ счетчика генератор тактовых 10 импульсов, триггер, блэк, обеспечивающий начало регистрации, сэстэяший из входного усилителя и порогового элемента, причем входной сигнал пэдается на вход аналогоцифрового преобразователя и через входной 15 усилитель на вход порогового элемента, управляющий вход которогэ соединен с выводом "Сбрэс", управляющий вход аналогоцифрового преобразователя подключен к первому выходу генератора тактовых импуль сов, а его выход через буферный регистр, цепь для перезаписи, управляюший вход которой соединен с выходом циклического счетчика, куб памяти, адресный счетчик, выход1 кэтэрэгэ соединен с первым входом триггера 5 тора тактовых импульсов и цсчетчик соединен сэ вторым выходом генератэра тактовых импульсов.Однако в известном устройстве для правильной фиксации кода нуля, служащего для цифровой коррекции резуль -атэв измерения при обработке, регистрация дискретных значений измеряемого процесса и отсчет времени измерения дэлжны обязательно начинат ся от уровня процесса, не превышающего шаг квантования по уровню в устрэйстве. При запуске устройства от произвольногэ уровня код нуля будет потерян и цифровая коррекция дрейфа нуля аналоговой части устройства станэвится невозможной.Между тем, в практике измерения тр протекающих однократных процессов ча требуется обеспечить регистрацию участка процесса, начинающего с заданногокак правило, большего шага квант по уровню в устройстве.Кроме тэгэ, в известном устройстве возможен повторный запуск (и, следовательно, потеря полезной информации) по окончаниивремени измерения, если уровень измеряемого сигнала в момент окончания времениизмерения превышает порог срабатыванияблока, обеспечивающего начало регистрации.При этом сигнал с выхода порогового элемента снова опрокидывает триггер пускаостанова и начинается повторная регистрация дискретных значений процесса.Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей и повышениенадежности устройства,Для этого в устройство дополнительновведены формирователь импульсов, элементИЛИ и дополнительный пороговый элемент,причем первый вход дополнительного порогового элемента, соединен с выходом входного усилителя, второй вход - с выводомфСброс" и вторым входом триггера, а выход - с управляющим входом адресногосчетчика, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу порогового элемента, второй вход - к выходу циклического счетчика, а выход через формирователь импульсов - к управляющему входу буферного регистра. 25 На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 -временные диаграммы.Устройство для цифрового измерения и ЗОрегистрации дискретных значений однократного процесса содержит вход 1, соединенный с первым входом аналого-цифровогопреобразователя 2 и входом блока 3, обеспечивающего начало регистрации, состоящего из последовательно включенных входного усилителя 4 и порогового элемента 5.Второй вход 6 аналого-цифрового преобразователя 2 связан с первым выходомгенератора тактовых импульсов 7, а кодовый выход - с кодовым входом запоминающего блока 8, содержащего последовательно соединенные буферный регистр 9,цепь для перезаписи 10 и куб памяти 11,адресный вход которого подключен к кодовому выходу адресного счетчика 12 управляющего олока 13, в который входиттакже циклический счетчик 14, связанныйвыходом, 15 с улравляюшим входом цепидля перезаписи 10 и счетным входом адресного счетчика 12, счетным входом 16 совторым выходом генератора тактовых импульсов 7, управля.ощий вход которого подключен к выходу триггера 17,Кроме того, устройство содержит элемент 55ИЛИ 18, первый вход 19 которого соединен с выходом первого порогового элемента5, выход 20 через формирователь импульсов 21 - с управляющим входом 22 буферного регистра 9, а второй вход - с выхо-60 дом 15 циклического счетчика 14, управляющий вход 23 которого черед дополнительный пороговый элемент 24 связан свыходом усилителя 4 блока 3 и непосредственно с управляющим входом адресногосчетчика 12, подключенного выходом последнего разряда к первому входу триггера 17,Пороговые элементы 5 и 24 в устройствевыполнены с самоблокировкой после срабатывания, причем пороговый элемент 24 выполнен с перестраиваемым порогом срабатывания, а управляющие входы пороговых элементов 5 и 24 соединены между собой, свторым входом триггера 17 и выводом 25ф Сброс.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы кратковременнойподачей на вывод "Сброс" 25.устройствасигнала низкого уровня устанавливают пороговые элементы 5 и 24 и триггер 17 в исходное состояние. При этом на выходе второго порогового элемента 24 появляетсясигнал низкого уровня и счетчики 12 и 14устанавливаются в нулевое состояние. Свыхода первого порогового элемента 5 навторой вход элемента ИЛИ 18 поступаетсигнал высокого уровня.Генератор тактовых импульсов 7 включается в работу сигналом высокого уровняс выхода триггера 24 и выдает две последовательности тактовых импульсов, сдвинутых на половину периода тактовой частоты,на обоих выходах генератора 7, что обеспечивает необходимые временные соотношения между получением кодов в аналогоцифровом преобразователе 2 и их записьюв запоминающий блок 8,Благодаря появлению на входе 6 тактовых импульсов аналого-цифровой преобразователь 2 в течение времени ожиданияначала процесса отрабатывает напряжениедрейфа нуля всех звеньев аналоговой частиизмеряющего устройства.Прием кодов из аналого-цифрового преобразователя 2 и запись их в запоминающем блоке 8 в этот период не производятся, так как счетчики 12 и 14 управляющего блока 13 остаются в нулевом положениии сигналы, управляющие работой запоминающего блока 8, отсутствуют.В начале процесса измерения (см. фиг;2)на входе 1 устройства появляется сигнализмеряемого параметра, спектральный состав которого резко отличается от спектрального состава напряжения дрейфа. Спектральные составляющие, соответствующиепереднему фронту измеряемого сигналапопадают. в полосу пропускания усилителя4 со связями по переменному току. Коэффициент усиления 4 и: порог срабатывания первого порогового элемента 5 выбраны таким образом, что срабатывание порогового элемента 5 происходит в момент вре меникогда уроввяь измеряемого сигнала не превышает шага квантования по уровню в устройстве.При срабатывании первого порогового элемента 5 на его выходе появляется отри цательный перепад напряжений, запускакмший через элемент ИЛИ 18 формирователь импудьсов 21, импульсом с выхода которого код, соответствующий моменту времени 1, с выхода аналого-цифрового преоб разователя 2 заносится на буферный регистр. При выполнении указанных выше условий значение этого кода, принимаемого при дальнейшей обработке измерительной информации за код нуля, будет отличаться от 20 действительного значения не более, чем на единицу младшего разряда кода.При дальнейшем нарастании измеряемый сигнал в момент времени 6 достигает уровня, при котором происходит срабатывание дополнительного порогового элемента 24.На выходе 23 последнего устанавливается высокий уровень напряжения и циклический счетчик 14 начинает счет импульсов с выхода генератора тактовых импульсов 7, Пе- З 0 риод импульсов на выходе циклического счетчика 14 равен шагу квантования измеряемого процесса по времени и устройстве.Начиная .с середины первого шага квантования по времени на выходе 15 циклическо-го счетчика 14 появляется сигнал высокого уровня, по которому цепь 10 осуществляет запись кода нуля с буферного регистра 9 на куб памяти 11.В конце первого цикла работы циклического счетчика 14 в момент времени 1 на его выходе 15 появляется отрицательный перепад напряжения, который изменяет код адресного счетчика на единицу и, проходя через элемент ИЛИ 18, запускает форми рователь импульсов 21, по импульсу с выхода которого в буферный регистр 9 с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 заносится первый код измеряемого процесса, соответствующий моменту времени ЙНачиная с середины следующего цикла работы устройства (шага квантования измеряемого процесса по времени) этот код через цепь для переписи 10 регистрируется во второй ячейке куба памяти 11.55 Отмеченные циклы измерения и регистрации повторяются до тех, пор, пока в момент окончания последнего цикла на выходе последнего разряда адресного счетчика 12 не появится отрицательный перепад напряжения, опрокидывающий триггер 17 в положение, при котором сигналом с его выхода работа генератора тактовый импульсов 7, а с ней и все операции в устройстве прекращаются,формула изобретенияУстройство для цифрового измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса, содержащее аналого-цифровой преобразователь, запоминающий блок, состоящий из буферного регистра, цепи для переза писи и куба памяти, управляющий блок, состоящий из адресного счетчика и циклического счетчика, генератор тактовых импульсов, триггер, блок, обеспечивающий начало регистрации, состоящий из входного усилителя и порогового элемента, причем входной сигнал подается на вход аналого-цифрового преобразователя и через входной усилитель на вход порогового элемента, управляющий вход которого соединен с выводом "Сброс", управляющий вход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, а его выход через буферный регистр, цепь для перезаписи, управляющий вход которой соединен с выходом циклического счетчика, куб памяти, адресный счетчик, выход которого соединен с первым входом триггера, выход- которого подключен к входу генератора тактовых импульсов, и циклический счетчик соединен с вторым выходом .генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю ш и й - с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности устройства, в него дополнительно введены формирователь импульсов, элемент ИЛИ и дополнительный пороговый элемент, причем первый вход дополнительного порогового элемента соединен с выходом входного усилителя, второй вход - с выводом "Сброс" и вторым входом триггера, а выход - с управляющим входом адресного счетчика, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу порогового элемента, второй вход - к выходу циклического счетчика, а выход через формирователь импульсовк управляющему входу буферного регистра,.1 ов цгг ва рректо алахова екред ру тор 1";.Лпнал оюна Изд. ЫТираж 102 дписное Заказ быстров СССР осква, Енисейская ул., 2 Гинроводх ЦНИИПИ Государственн по делам Москва, 1го комитета Совета зобретений и открытий 035, Раушская наб., 4