Устройство для измерения непрерывных физических величин

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическкхРеслублнк и 875213(28) Приоритет ло делам изооретеннй и открытийОпубликовано 23.10.81. Бктллетеиь39 Дата опубликования описания 23,10.81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИНвеличшп 1Изобретение относится к области техники измерения и преобразования видов информации.Известно устройство для измерения непрерывных физических величин, содержащее генератор тактовых импульсов, элемент И, соединенный со счетчиком импульсов, реверсивный счетчик, блок сравнения, соединенный с дешиф. ратором, накопитель импульсов, формировате ли импульсов опроса и блок управления 1.Однако известное устройство не обладает достаточно высоким быстродействием, так как измерение ведется путем последовательных приближений к истинному значению измеряемой физической величины, кроме того, в устройстве не предусматривается получение сигнала, пропорционального нестабильности измеряемой физической величины.Цель изобретения - повышение быстродейст. вия устройства, расширение его функциональных возможностей за счет одновременности срабатывания всех разрядов блока записи кода эа счет получения сигнала, пропорционального нестабильности измеряемой физической Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых чмпульсов, элемент И, соединенный со счетчи.ком импульсов, формирователь, линию задержки, блок сравнения, соединенный через дешиф. ратор с блоком индикаторов, и входной триг. гер, выход которого подключен к элементу И, введены второй счетчик, регулируемая линия задержки, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выходной триггер иоблок записи кода, содержаший инверторы, элементы И и триггеры, причем каждые два элемента И одними своими входами связаны с выходом соответствующего разряда первого счетчика, один непосредственно, друтой - через инвертор, а другими входами - с выходом линии задержки, выходы каждых двух элементов И соединены со входами соответствующих триггеров, выходы которых через дешифратор соединены с блоком индикаторов, причем выходы триггеров, соответствуюгцих младшим разрядам первого счетчика, дополнитесоединены со входами блока сравне е входы которого полключены к разряднь875213 15 выходам второго счетчика, при этом, импульсный выход переноса второго счетчика связанс первым логическим входом Э,1 выходноготриггера, другие логические входы 3 и Ккоторого подсоединены, соответственно, к ин.версным и прямым выходам блока сравнения,а счетный вход выходного триггера соединенсо счетным входом второго счетчика и выходом генератора тактовых импульсов, причемвыход указанного Генератора через делитель 1 Очастоты. с переменным коэффициентом делениядополнительно соединен со вторым входомэлемента И, первый вход входного триггерачерез регулируемую линию задержки соединенс источником стартового сигнала, а другойвход - с источником столового сигнала, который через линию задержки дополнительно сое.динен с первыми входами элементов И блоказаписи кода и через дополнительно формирователь - со входом установки в "0" первогосчетчика импульсов,На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройствами на фиг, 2 - временныедиаграммы работы отдельных функциональныхэлементов. 25Устройство состоит из входного триггера 1,линии задержки 2, источника стартового сигна.ла 3; источника столового сигнала 4, элемен.та И 5, делителя 6 частоты с переменным коэффициентом деления, генератора 7, первогосчетчика импульсов 8, формирователя 9 и ли.нии задержки 10, блока записи кода 11, содер.жащего элементы И 12-1=12 - и, инверторы13 - 1.=13 - и и триггеры 14 - 1=14 - и, дешифра. тора 15, блока индикаторов 16, блока сравнения 17, второго счетчика 18, выходного триггера 19.Физическая величина, преобразованная вовременные интервалы между стартовыми 3 истоповыми 4 импульсами, выделяется на триг 40гере 1 и измеряется путем заполнения временных интервалов импульсами высокой частоты. генератора 7, количество которых при каждомизменении подсчитывается счетчиком 8.: При поступлении стартового импульса 3 че 45рез линию задержки 2 на 1 вход триггера 1,последний устанавливается в состояние логической единицы и разрешает прохождение такто.вых импульсов генератора 7 через делитель 6и элемент И 5 на счетчик 8, Такое состояниеустройства соответствует режиму измерения.50При поступлении стопового импульса 4 навход триггера 1, послецний устанавливается влогический ноль и запрещает прохождение таК.товых импульсов на вход счетчика 8, Одновременно столовый импульс через линию задерж- . 55ки 10 приходит на первые входы элементаИ 12 блока записи кода 11 и разрепает прохождение сигнала. с каждого разряда счетчика,48 через инверторы 13 - 1=13 - и, элементы И12 - 1=12 - и на триггеры 14 - 1=14 - и, которыеустанавливаются в состояния, идентичныесостояниям соответствующих разрядов счетчи-,ка 8. Стоповый импульс 4 своим заднимфронтом запрещает прохождение сигнала навходы триггеров 14 - 1=14 - и и поступая черезформирователь 9 на входы установки в нольсчетчика 8, устанавливает его в нулевое исход.ное состоящ 1 е, Это означает, что режим измерения закончен, информация о предыдущемизмерении физической величины хранится вблоке записи кода и что процесс измеренияможно начинать заново,Частота измерений при этом ограничиваетсятребуемой чувствительностью устройства и призначении ее 1 ф 10 может быть достигнута-510 кГц,Информация об измеряемой физическойвеличине со счетчика 8 переписывается в блокзаписи кода 11 с частотой измерений и черездешифратор 15 поступает на блок иццикаторов16. Если измеряемая физическая величина стабильна, то на блоке индикаторов 16 будетпостоянно высвечиваться число, характеризующее данную величину,Нестабильность же измеряемой физическрйвеличины вызовет изменение длительностейимпульсов на выходе триггера 1 и соответственно числовых значений, подсчитываемых счетчиком 8, и может быть определена по выражению Х = Ьщр:Р.щщ 7. С 1 ХИ 1 И где 2 И,с 11 г максимальное числовое значение; . Еи, - минимальное числовое значение, ййиФУчитывая то, что в этом случае изменять свой числовой код будут лишь младшие разря. ды счетчика 8, для выделения кривой песта. бильности измеряемой физической величины в устройство дополнительно введен второй счетчик, емкость которого значительно меньше емкости первого счетчикаТак, например, при-5 чувствительности устройства 110 емкость первого счетчика М - 100000, тогда как достаточная емкость второго счетчика М - 1000,Выделение кривой нестабильности осуществляется следующим образом.Тактовые импульсы с частотой о и длительностью 1 о с выхода генератора 7 поступают на счетный вход счетчика 18 емкостью Й 0. и синхронизирующий вход Т триггера. 19. Срабатывание. счетчика 18 и триггера 19 происходит соответственно по передним и задним ,фронтам импульсов. В процессе счета на выходе переноса счетчика 18 образуется последовательность импульсов с периодом следования То- - и длительностью, равной дпи.Мйф отельности тактовых импульсов. 10 . При875213 иг двух. элементов И соединены со входами соответствующих триггеров, выходы которыхчерез дешифратор соединены с блоком индикаторов, причем выходы триггеров, соответствующих младшим разрядам первого счетчика дополнительно соединены со входами блока сравнения, друтие входы которого подключе-. ны к разрядным выходам второго счетчика, при этом импульсный выход переноса второго счетчика связан с первым логическим входом -1 1. выходного триггера, другие логические входы .1 и К которого подсоединены, соответственно, к инверсным и прямым выходам блока сравнения, а счетный вход выходного триггера соединен со счетным входом второго счетчика и выходом генератора тактовых импульсов, причем выход указанного .генератора через делитель частоты с перемен.ным коэффициентом деления дополнительносоединен со вторым входом элемента И, первый вход входного триггера через регулируе.мую линию задержки соединен с источникомстартового сигнала, а другой вход - с источником стопового сигнала, который через линиюзадержки дополнительно соединен с первыми0 входами элементов И блока записи кода и че.рез формирователь со входом установки в0" первого счетчика импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Но 437967,кл. 6 01 В 3/00, 1975.Составитель А. Старостин Техред М,Надь Редактор В. Еремеева рректор У. Пономаренк Тираж 705 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5