Устройство дискретной регистрации аналоговых процессов

ОП ИСАЙКЕ и 911159ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетсинкСоцналистичвсниеРеспубликео делан нзебретеннй н еткрытнй(72) Авторы изобретения В, Е, Маханьков, А. Н. Сорокин, Р, Б, М вител УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОИ РЕГИСТРАЦИ АНАЛОГОВЫХ ПРОЦЕССОВ2о-биологических ист необходимость реаналоговых процес- . Известное устройешить указанную(например, при мепикследованиях) возникагистрации нескоа,кихсов на оцном носителество не в состояниизацачу. Изобретение относится к технике цис-кретной регистрации аналоговых процессов,в частности физиологических.Известно устройство цискретной ре-,гистрации аналоговых процессов, испоаэующее термоэаписывающую аппаратуруи обеспечивающее высокую точность регистрации при широком пинамическом циапаэоне записываемых процессов. ЫНецостаток такого устройства - невозможность многоканальной регистрации, 1 ОНаиболее близким к изобретению потехнической сущности является термоэаписывающее устройство с преобразователеманалог-коц, сопержашее анолого-цифровойпреобразователь, пешифратор с решеткойтепловыделяемых элементов и блок регистрации с термочувствительным носителем, соединенные послеповательно вструктурной схеме 21,Известное устройство позволяет регистрировать опии аналоговый параметрв прецелах ширины носителя, При решении ряда технических и научных зацач Цеа ю изобретения является расширение функциональных возможностей устройства: обеспечение возможности совмещения или пространственного разнесения совокупности регистрируемых процессов в пределах ширины носителя записи.Указанная цеа достигается тем, что в устройство, содержащееблок коцирова ния, аешифратор, соециненный послецоватеано с блоком регистрации, введен генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, коммутатор, набор включателей по числу одновременно регистрируемых процессов с 22 контактами каждый, гце 3 равно, числу разряцов вхопного коца цешифратора, причем выхоц генератора тактовых импульсов соединен параллеано со входами двоичного счетчика, блока3 911кодирования и дешифратора, выход коммутатора соединен с сигнальным входомблока кодирования, выход младшего разряда блока кодирования соединен с первым контактом первого выключателя, авыходы 1 второго и последующихразрядов бюка кодирования вплоть допоследнего соединены параллельно своимиконтактами с первыми контактами набора выключателей, при этом вторые контакты набора из гп выключателей соединены между собой параллельно и подключены к соответствующим 1 входамдешифратора, а выходы двоичного счетчика соединены параллельно с соответствующими 1 управляющими входами коммутатора и с первыми контактами последнего разряда каждого, начиная совторого и до последнего, из п выключателей, при этом коммутатор имеет и сигнальных входов.На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, двоичный счетчик 2,коммутатор 3, блок 4 кодирования, набор,т) выключателей 5-:9, дешифратор10 и блок 11 регистрации,Узлом, задающим синхронный режимработы всего устройства, является генератор 1 тактовой частоты, выход которого связан с двоичным счетчиком 2, блоком 4 кодирования и дешифратором 10Счетчик 2 формирует на своих выходахсигналы,управлявшие работой коммутатора 3 и поступающие также на выключатели 6-;9. Входным узлом устройства является коммутатор 3, осуществляющий путем регулярного опроса временное разделение поступающих на негоаналоговых сигналов и формирующий навыходе сигнал в дискретно-аналоговойформе. Выхоц коммутатора 3 связан совходом блока 4 кодирования, который вмоменты дискретизации входных аналоговых сигналов вырабатывает соответствующие значения параллельного двоичногокода. Набор выключателей 5+9 выполняет функции преобразователя двоичногокопа. Вид преобразования зависит от выбранного режима регистрации (масштабзаписи, число дорожек).Выходными узлами устройства являются дешифратор 10 с набором записывающих электродов и блок 11 регистрации. Записывающие электроды имеютнепосредственный электрический контактс термочувствительным носителем записи. Вход дешифратора 10 связан с выхо 159 4дами выключателей (5",9), Число выходовдешифратора и число записывающих электродов зависит от разрядности кодаблока кодирования.При циклической работе Ф-разрядногодвоичного счетчика 2 коммутатор 3. поочередно подключает и входных аналого-.вых сигналов ко входу блока 4 кодирования.,10 Время подключения (опроса) зависитот частоты С генератора 1 и равно 1 С,Завремя опроса блок 4 кодирования преобразует значение входной аналоговойвеличины в параллельный 3 - разрядныйдвоичный код, который поступает на тпвыключателей 5+9 устройства.Далее работу регистратора рассмотримв зависимости от количества регистрируемых аналоговых режимов и режима ре 20 гистрации. Возьмем простейший сл чайрегистрации двух входных сигналов, Дляэтого необходим одноразрядный двоичныйсчетчик 2 и коммутатор 3 на два каналас двумя входами Возможны два режи 25 ма регистрации: первый, при которомоба сигнала регистрируются на всей ширине носителя записи и совмещены другс другом, и второй, когда оба сигналарегистрируются на двух разных дорожкахзаписи, т.е., разнесены друг относительнодруга, а размах записи каждого из сигналов составляет 1/2 ширины носителязаписи.Для реализации этих режимов необходимы два выключателя 5 и 6 с числомпар контактов каждый по числу разрядовдвоичного кода блока 4 кодирования.Предположим включен выключатель 5,все его пары контактов замкнуты и двоичный код блока 4 кодирования поступаетна входы дешифратора 10 без изменениясвоей структуры, т.е. первый разряп блока кодирования - на вход первого разряда пешифратора, второй разряд блока кодирования - на вход второго разряда пешифратора и т.д. Каждому значению аналоговых сигналов в моменты их опросакоммутатором будут соответствоватьопределенные значения двоичного кодана выходе блока 4 кодирования, а-именно50сигналы записи появятся только на выходах дешифратора 10, однозначно связанных со значениями дешифрируемого двоичного кода. При 1 разрядйом двоичйомкоде блока 4 кодирования уровней кван 55тования аналогового сигнала, а соответственно и число выходов пешнфратора 10,н число записывающих электропов равно2, Поскольку коммутатор 3 осу 1 дест91115вляет поочереаный опрос двух входныхсигналов в циклическом режиме, такжепоочередно будет осушествляться их пискретная регистрация на носителе записирегистр атора 1 1, здесь м оменты времени 1,11 5 и т,ц. соответствуют моментам дискретной регистрации первого параметра, моменты времени 1)4.,и т.а. - моментам аискретной регистрации вТорого параметра. В таком режиме Оработы регистрация каждого входногосигнала производится в максимальноммасштабе с использованием всей шириныносителя записи.Предположим включен выключатель 6. 15В этом случае выхопы разрядов блока 4, копирования иным образом связаны совходами цешифратора 10. Первый разряцблока копирования вообще не подается, на вход первого разряда цешифратора - 20он отбрасывается, а на этот вход поступает второй разряд блока копирования через контакты 1 и ( 1+1) выключателя 6.Аналогично сдвигаются и остальные разряцы кода блока копирования по отношению ко входам цешифратора. Таким образом, в этом режиме регистрации цешифрируется не 3 а (3 -1)- разрядныйкоц, что соответствует в цва раза меньшему числу уровней квантования входных Зцаналоговых сигналов, а соответственнои в пва раза меньшему размаху записиажаого входного сигнала. Разнесениещвух регистрируемых сигналов на разныеаоракки записи осуществляется слепуюЧрм образом. Регистрация аналоговогосюгнала поступающего на первый входФммутатора осуществляется при дешифрации (1 -1)-разрядного двоичного кода,при этом на старший разряп 1 цешиф Ооратора коц не подается и он всегда на-.оцится в положении О, график в этомслучае занимает нижнюю цорожку записииа носителе, ограниченную записывающими электродами с первого по 2 /2. При 40регистрации аналогового сигнала, поступающего на второй вход коммутатора 3в старший разряд аешифратора 10в моменты копирования данного сигналаблоком 4 ввоцится единица с выходапервого разряда счетчика 2 через контакты 3 и 2 выключателя 6. Графчикв этом спучае занимает верхнюю порожкузаписи, ограниченную записывающимиэлектродами с номерами от (г /2+1)по гф,При регистрации четырех вхоапьос аналоговых сигналов пвоичный сч тчик 2имеет пва разряда апалоговнй кгчмута 59 бтор 3 четыре канала и четыре входа соответственно. К выключателям 5 и 6 добавляется выключатель 7 и появляется,связь между вторым разрядом счетчика2 и контактом 6 выключателя 7. Возможны также ава режима регистрации:совмещение графиков четырех регистрируемых сигналов с использованием всейширины носителя цля записи кажаоговходного сигнала при включении выключателя 5 и разнесение графиков на четыре порожки" записи при включении выключателя 7. Отличие во втором случаесостоит в том, что в коде поступающемс блока кодирования на цешифратор отсутствуют ава младших разряда и в старшие ава разряаа цешифратора с выходов второго и третьего разряцов счетчика 2 через контакты И и ( Р -1) выключателя 7 вводится определенный цля каждого из четырех входных сигналов дополнительный коц, определяющий порожку,иа которой кажаый из этих сигналов должен регистрироваться. Число уровнейквантования сигналов в этом случае равно 2 /4, а ширина порожки записи составляет 1/4 всей ширины носителя.В общем случае чиспо каналов икоммутатора и число выключателей т связаны как п 1 = о - 1.Число выключателей п и число разрядовкода блока коцирования 1 полжны удовлетворять условию щ 61Использование новых блоков существенно расширяет функциональные возможности, устройства. При этом возможнамногоканальная регистрация; процессымогут быть совмещены друг с другом,что существенно облегчает анализ ихфазовых соотношений; масштаб записианалоговых процессов может изменятьсяв любое, кратное двум, число раз путемпростой коммутации электрических сигналов; процессы могут быть разнесенына разные дорожки записи, что часто используется в физиологии и мепицине примногоканальной регистрации, когда производится сравнительная оценка динамики процессов на качественном уровне.Научно-техническая эффективность прииспользовании прецложенногб устройствасостоит в существенном повышении ценности получаемой при анализе графиковинформации, облегчении расшифровки исопоставления кривых, удобстве работыс опним многоканальным регистраторомпо сравнению с работой на несколькиходноканальных регистраторах одновременно,формула изобретения Устройство дискретной регистр рации аналоговых процессов, содержащее блок кодирования, дешифратор, соединенный последовательно с блоком регистрации, о т л и ч а ю ш е е.с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, коммута тор, набор выключателей, причем выход генератора тактовых импульсов соединен параллельно с управляющими входами двоичного счетчика, блока кодирования и де.шифратора, выход коммутатора соединен 1 с сигнальным входом блока кодирования, выход младшего разряда блока кодирования соединен с первым контактом первого выключателя, а выходывторого и последующих 0 разрядов блока кодир(- 2 О вания вплоть до последнего соединеныпараллельно своими контактами с первыми контактами набора выключателей, прнэтом вторые контакты набора из 1 ъ выключатепей соединены между собой параллель но и подключены к соответствуюшнмвходам дешифратора, выходыдвоичного счетчика соединены параллельно с соответствуюшими 1 управпяюшимивходами коммутатора и с первыми контактами последнего разряде каждого,начиная с второго и по последнего, из1 п выключателей, комм утатор имеет 11сигнальных входов.Источники информации,принятые во,внимание при экспертизе1, Патент франции226150.8;кл, О 01 Р 9/38, 17.10.1975.2. Патент США3815144,кл. 3 01 Р 5/12, 346-35, 04.06,1974.. Проектная жгор ВНИИПИ Заказ 1160/2 Филиал ППП "Патент", г.