Устройство для регистрации однократных процессов

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 959147(51) М. Кл.3 б 0963/28 Гесударствепнмй кфмктет Опубликовано 15.09.82. Бюллетень 34Дата опубликования описания 25,09.82(53) УДК 681.327 (088.8) пю делам кзобретеник к еткрмтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИПРОЦЕССОВ вля- рных держащее посленалого-цифровой яти, распределикации, конель, аналок памя- триггера 1Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в любой другой области (радиотехнике, медицине, сейсмотехнике и др.), где исследуемые процессы носят однократный или редко повторяющийся характер.Известно устройство для цифрового измерения и регистрации однократных процессов малой длительности, содержащее последовательно соединенные датчик, измерительный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, счетчик времени, генератор тактовых импульсов, блок управления, элемент И, триггер, блок управления, блок начала регистрации 1.Недостатком известного устройства является большая погрешность измерения при исследовании отдельных, небольших по длительности участков сигнала. Известно устроиство для инд торое содержит газоразрядную лого-цифровой преобразователь ти, компаратор, коммутатор, д элементы И и ИЛИ 12. Недостатком данного устройства яется невозможность записи характе участков сигнала.Известно устройство, содовательно соединенные апреобразователь, блок памтель, блок индикации 13.Недостатком этого устройства являетсяневозможность регистрации выбранного отдельного участка процесса.Целью изобретения является повышение 0 точности устройва при исследовании отдельных участков процесса.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для регистрации однократных процессов, содержашее последовательно сое диненные усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и первый элемент И, выход которого является выходом устройства, первый коммутатор, выход которого соединен с первыми входами блока памяти и блока индикации, генератор импуль 2 о сов, первый выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, а второй выход - со вторыми входами первого коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, первый триггер, первый выход3которого соединен со вторым входом первого элемента И, с третьим входом первого коммутатора и со вторым входом блока памяти, второй выход первого триггера соединен с четвертым входом первого коммутатора и третьим входом блока памяти, вход усилителя является первым входом устройства, введены блок переключения, последовательно соединенные элемент ИЛИ, регистр, арифметико-логический блок, второй коммутатор и первый формирователь импульсов и последовательно соединенные второй элемент И и третий коммутатор, счетчик и второй триггер, второй формирователь импульсов и четвертый коммутатор, выход которого соединен.с первым входом первого триггера, с четвертым входом блока памяти и третьим входом блока индикации, второй вход четвертого коммутатора соединен с выходом счетчика, третий вход - с выходом первого формирователя импульсов, четвертый вход - с первым выходом блока переключения, второй выход которого соединен со вторым входом третьего коммутатора, а третий выход - со вторыми входами арифметико-логического блока и второго коммутатора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, вторые входы счетчика и второго триггера и второй вход элемента ИЛИ являются вторым входом устройства, второй выход генератора импульсов соединен со вторым входом второго элемента И и третьим входом третьего коммутатора, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, второй вход регистра и третий вход арифметико-логического блока соединейы с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора импульсов, выход второго триггера соединен со входом второго формирователя импульсов.На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - диаграммы работы,Устройство содержит усилитель 1, аналого-цифровой преобразователь 2, блок памяти 3, блок индикации 4, выполненный в виде матричной панели, первый элемент И 5, элемент ИЛИ 6, регистр 7, арифметико-логический блок (АЛБ) 8, второй коммутатор 9, первый формирователь импульсов 10, генератор импульсов 11, первый коммутатор 12, второй элемент И 13, третий коммутатор 14, счетчик 15, второй триггер 16, первый триггер 17, блок переключения 18, второй формирователь импульсов 19, четвертый коммутатор 20.Совокупность элементов 6 в 10, 13 - 16 и 18 - 20 образует блок анализа процесса и формирования импульса синхронизации по выбранному признаку (БАС) 21.Устройство работает следующим образом.Входной сигнал поступает на вход усилителя 1, масштабируется, проходит через 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 4аналого-цифровой преобразователь 2 и в виде кода подается на блок памяти 3. Одновременно этот же код подается на БАС, откуда импульс синхронизации подается на вход установки нуля счетчика адреса в блоке 3 и счетчика-распределителя в блоке индикации 4, на первый триггер 17, который управляет режимом записи и воспроизведения, устанавливая режим записи в блок 3 с частотой записи, поступающей с генератора 11 через коммутатор 12 на счетный вход счетчиков (не показан) в блоках 3 и 4. После записи И кодов сигнала (М - количество слов в блоке 3, равное емкости счетчика в блоке 4) импульс переполнения счетчика блока 4 опрокидывает триггер 17, который разрешает режим воспроизведения информации, запомненной в блоке 3 на экране блока 4, одновременно разрешая вывод информации через элемент И 5 на документирование.С помощью данного состава и соединений БАС можно реализовать следующие. виды синхронизации по признакам: 1) каждый максимум, 2) каждый М-ный максимум, 3) М-ный максимум, 4) глобальный максимум на отрезке времени от момента Готов до текущего момента, 5) каждый минимум, 6) каждый М-ный минимум, 7) М-ный минимум, 8) глобальный минимум на отрез ке времени от момента Готов до текущего момента.1. Синхронизация каждым максимумом (фиг. 2 а, б, в, г), С помощью блока переключения 18 управляющий вход АЛБ 8 выбирает арифметическую функцию А-Вили для нашего случая А 1+ - А 1 - 1, сигнал с выхода сравнения АЛБ 8 поступает на прямой вход коммутатора 9 и через первый формирователь импульсов 10 поступает на коммутатор 20, управляющий сигнал с блока переключения 18 разрешает прохождение этого сформированного импульса синхронизации на управляющую часть устройства. Блок переключения 18 разрешает, также постоянное прохождение частоты записи с генератора импульсов 11 через коммутатор 14 на элемент ИЛИ 6. Эта частота записи подается с элемента ИЛИ 6 на регистр 7.Для определенности положим, что в момент прихода сигнала Готов в регистр 7 записывается код А 1, в момент времени 1 р + Ь 1 (1 - момент времени, соответствующий сигналу Готов, Ь 1 = /1 д - период записи) происходит сравнение А;+, - А 1 - 1, в момент времени 1, + Ь 1 2 происходит сравнение А;+ - А;, - 1. На фиг. 2 а показан входной сигнал, на фиг. 2 б - выход сравнения АЛБ 8, на фиг. 2 в - импульс со схемы формирователя 10, он же импульс синхронизации. На фиг. 2 г показана диаграмма работы устройства во время записи и воспроизведения,2. Синхронизация каждым М-ным максимумом. Отличие от случая 1 заключаетсяФормула изобретения 5в том, что через коммутатор 20 проходит импульс не с формирователя импульсов 10, а со счетчика 15. По каждому М-ному максимуму производится перезапись. На фиг. 2 д показаны импульсы со счетчика 15, на фиг, 2 е - режим работы устройства,3. Синхронизация М-ным максимумом, Отличие от случая 1 заключается в том, что через коммутатор 20 проходит импульс не с формирователя импульсов, а сформированный импульс с триггера 16. Отличие от предыдущего случая заключается в том, что после первого М-ного импульса перезаписи не будет до поступления сигнала Готов.4. Синхронизация глобальным максимумом. Отличие от случая 1 заключается в том, что через коммутатор 14 проходит частота записи с генератора импульсов через элемент И, управляемая от АЛБ 8, На фиг. 2 ж показаны импульсы с АЛБ 8, на фиг. 2 з - импульсы с формирователя импульсов 10, на фиг, 2 и - режим работы устройства.5. Синхронизация каждым минимумом. Отличие 5 случая от 1, 6 от 2, 7 от 3, 8 от 4 заключается в том, что через коммутатор 9 проходят инвертированные импульсы с АЛБ 8. Временные диаграммы показаны на фиг. 3. Фиг. 3 б, в, г относятся к 5 случаю, фиг. 3 д - к 6 случаю, фиг, 3 ж, 3, и - к 8 случаю.Эффективность использования предложенного устройства зависит от соотношения длительности исследуемого участка сигнала и длительности всего сигнала. Так, например, пусть сигнал 1.1(1), ожидаемый на интервале Т, имеет длительность 1, а длительность исследуемого участка равна Т Без применения синхронизации в память записывается весь участок Т. Частота дискретизации при этом .равна 1 и -- Я/Т, где И - количество ячеек памяти. В предложенном устройстве для регистрации выделяется лишь участок . При этом частота дискретизации 1 ад -- М/тд. Анализ показывает, что выигрыш в точности регистрации равен Таким образом, с уменьшением длительности характерного участка сигнала увеличивается выигрыш в точности, т. е. существенно уменьшается погрешность измерения параметров на отдельных участках сигнала. Устройство для регистрации однократных процессов, содержащее последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и первый элемент И, выход которого является выхо 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 дом устройства, первый коммутатор, выход которого соединен с первыми входами блока памяти и блока индикации, генератор импульсов, первый выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, а второй выход - со вторыми входами первого коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, первый триггер, первый выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, с третьим входом первого коммутатора и со вТорым входом блока памяти, второй выход первого триггера соединен с четвертым входом первого коммутатора и третьим входом блока памяти, вход усилителя является первым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок переключения, последовательно соединенные элемент ИЛИ, регистр, арифметико-логический блок, второй коммутатор и первый формирователь импульсов и последовательно соединенные второй элемент И и третий коммутатор, счетчик и второй триггер, второй формирователь импульсов и четвертый коммутатор, выход которого соединен с первым входом первого триггера, с четвертым входом блока памяти и третьим входом блока индикации, второй вход четвертого коммутатора соединен с выходом счетчика, третий вход - с выходом первого формирователя импульсов, четвертый вход - с первым выходом блока переключения, второй выход которого соединен со вторым входом третьего коммутатора, а третий выход - со вторыми входами арифметико-логического блока и второго коммутатора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, вторые входы счетчика и второго триггера н второй вход элемента ИЛИ являются вторым входом устройства, второй выход генератора импульсов соединен со вторым входом второго элемента И и третьим входом третьего коммутатора, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, второй вход регистра и третий вход арифметико-логического блока соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора импульсов, выход второго триггера соединен со входом второго формирователя импульсов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР373695, кл. 6 04 Г 11/08, 1971.2. Коннели Гормон. Простая система для цифровой регистрации данных импульсного эксперимента по изучению кинетики химических реакций. - Приборы для научных исследований, 1972, М 8.3. Авторское свидетельство СССР525977, кл. б 06 К 15/18, 1974 (прототип),Составительева Техред А. ВойкТираж 472И Государственного коделам изобретений иосква, Ж - 35, РаушсПатент, г. Ужгород Редактор О. ПерсиянцЗаказ 6800/69ВНИИПпо113035, Мфилиал ППП А. Воронинаас КорректПодписмитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5ул. Проектная,р О. Билае