Устройство для регистрации однократныхпроцессов

(22)Заявлено 25.12.78 (21) 2700934/18-2 1)Я. Кл. О 09 0 3/20 рисоединением заявк ещдерстееннмй квинтет СССР оо делам нзобрвтенкй и открытей23) Приоргтет убликовано 30. 06. 81, Бюллетень лй ата опубликования описания 30. 06. 3) УДК 681.327(088.8 М. Беркутов, И.П. Гиривенко, М Е.М. Прошин и Д.И. Колядко(71) Заявитель Рязанский радиотехнический инстит(54) УСТРОЙСТВО ДЛЧ РЕГИСТРАЦИИ ОДНОКРАТНЬ ПРОЦЕССОВ химич после орая сбдержитнные усилиблок управГ 2 3.ническим реий; ко соедин татор, икации ким тех ких реак вательно АЦП, комм блок инд олее блитель, ленияНаи 1Предлагаемое изобретение относится к информационно-измерительной тех" нике и может быть использовано также в радиотехнике, электронике, медицине, сейсморазведке, химии и т,д., где исследуемые процессы носят кратковременный редкоповторяющийся характер.Известны устройства для индикации, содержащие последовательно соединенные АЦП, коммутатор, блок памяти, дешифратор, газоразрядную панель, распределитель импульсов переключения панели, кроме того, содержащие компаратор, триггеры, элементы И и элементы ИЛИ, Это устройство позволяет записывать информацию, предшествующую импульсу синхронизации, который выбирается в зави" симости от опорного уровня гомпаратора Г 13Известна простая фровой регистрации да го эксперимента по изуч шением к предлагаемому является регистратор однократных процессовт который содержит последовательно соединенные датчик, усилитель, АЦП,блок памяти, индикаторную панель, осчетчик развертки, компаратор,, триггер, элемент И, генератор тактовых импульсов, блок управления ГЗ.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для регистрации однократных процессов, содержащее последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и индикаторную панель, генератор импульсов,выход которого соединен с первым входом блока управления, второй входкоторого соединен с первым счетчиком, первый выход - со вторым вхо25 35 3 84293дом блока памяти, а второй выход -с первым входом генератора импульсов,третий вход блока памяти соединенс выходом генератора импульсов ипервым входом первого элемента И,второй вход которого соединен с выходом первого триггера, первый входкоторого соединен с первым входомвторого триггера, с третьим входомблока управления и первым входомпервого счетчика, а второй входтриггера соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединенсо входом усилителя, который является первым входом устройства, второйвход компаратора соединен со вторымвходом устройства, блок Формированиямаркера, вход которого соединен свыходом первого элемента И, и вторым входом первого счетчика введенывторой и третий элементы И, второйсчетчик и последовательно соединенные Кб-триггер, четвертый элементИ третий счетчик и дешифратор, первый вход второго элемента И соединен с третьим выходом блока управления, второй вход - с выходом первого элемента И, третий вход со вторым входом третьего элемента И итретьим входом устройства, первый 30вход третьего элемента И соединенс выходом второго триггера, а третий вход - с выходом второго счетчика, первый вход которого соединенс выходом первого счетчика, второйвход - с выходом второго элемента И,первый выход блока Формирования маркера соединен со вторым входом генератора импульсов, третьим входомвторого счетчика и 5-входом К 5-триггера и входом установки в 0 третьего счетчика, второй выход блокаФормирования маркера соединен с третьим входом генератора импульсови Й-входом В 5-триггера, выход дешифратора соединен с четвертымвходом генератора импульсов, а вход .с выходом третьего элемента И, вторым входом второго триггера и третьимвходом первого счетчика. 50На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 -диаграммы работы.Устройство содержит усилитель 1аналого-цифровой преобразователь 2,блок 3 памяти, индикаторную панель4, второй счетчик 5 (реверсивный),генератор 6 импульсов, блок 7 управления, (развертки), первый счет 6 фчик 8, компаратор 9 первый триггер 10, первый элемент И 11, блок 1 Формирования маркера, состоящий из счетчиков 13 и 14, блоков 15 и 16 сдвига, делителей 17 и 18 частоты и одновибраторов 19 и 20, второй триггер 21, третий элемент И 22, второй элемент И 23, Вб-триггер 24, четвертый элемент И 25, третий счетчик 26 и дешифратор 27, первый 28, второй 29, третий 30 (" Готов" ), четвертый 31 (" Синхронизация маркером" и пятый 32 входы устройства, кнопку 33.Устройство работает следующим образом.Четвертый вход устройства в режиме записи всего сигнала ("Синхронизирующая маркером") отключен. В момент достижения входным сигналом уровня Оо(фиг. 2 а) срабатывает компаратор 9 и, переводя триггер 10 в единичное состояние, разрешает прохождение импульсов с генератора 6 импульсов через первый элемент "И" 11 на первый счетчик (развертки) 8. При этом, сигнал, усиленный усилителем 1, кодируется аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 2 и записывается в блок 3 памяти. В момент времени Сз (фнг. 2 а ) блок памяти заполнен. Об. этом говорит импульс переполнения счетчика 8 развертки. Этот импульс поступает на блок 7 управления, который переводит устройство в режим отображения. На экран индикаторной панели 4 будут выводиться кодированные значения сигнала с блока памяти. Таким образом, на экране индикаторной панели 4 отобразится процесс, подобный представленному на фиг. 2 а,Участок сигнала, необходимый для более подробного исследования, вьщеляется при помощи маркеров. Для этого оператор с помощью блока 12 формирования маркеров подводит маркеры к началу и концу интересуемого участка. Маркер - ярко светящаяся на осциллограмме (точки А и Б на Фиг, 2), Они формируются методом яркостной модуляции следующим образом. В режиме отображения коды ординат процесса выводятся из блока 3 памяти на матричную индикаторную панель 4, подключая тем самым соответствующую горизонтальную шину панели к одному полюсу источника питания. Развертка осуществляется с помощью счетчика 8 развертки, в соответствии5О 5 В режиме просмотра отдельногоучастка сигнала (например, участоксигнала между точками А и Б) оператор подает команду (" Синхронизациямаркером") на четвертый вход устройства и нажимает кнопку 33 "Готов 1При этом исследуемый сигнал вновьусиливается, кодируется и записывается в память с момента достиженияуровня 00. Интервал дискретизациивыбран таким же, как и в режимевыбора нужного участка. При подключенном (Синхронизация маркером")четвертом входе открыт элемент И 23,н сигнал тактовой частоты будет 35поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 5. В момент приходана реверсивный счетчик И импульсаон примет исходное состояние (нулевое). Это состояние говорит о том,что на блок 3 памяти вновь поступает информация, следующая послемомента С 1 (точка А). Так как участок сигнала от точки А до точки Бнеобходимо рассмотреть подробнее, то 45 дпя этого необходимо увеличить частоту. дискретизации с выхода генератора 6 импульсов в соответствии с длительностью участка А-Б и осуществитьзапись информации в блок 3 памяти 50начиная с момента 11, Импульс, соответствующий исходному состоянию ревер-сивного счетчика 5, выделяется в неми, проходя элемент И 22, поступаетна установочный вход нуля счетчика 8 развертки и переводит его в ну"левое состояние, стирая предыдующуюинформацию. С этого момента начинается запись информации кодов участка Л-Б). Одновременно этим сигналом 5 8 с кодом которого подключается определенная вертикальная шина панели к противоположному полюсу источника питания. В результате светящаяся точка в перекрестии подключенных шин перемещается по панели в соответствии с формой входного сигнала, Каждому положению точки соответствует код на выходе блока 3 памяти и сос- . тояние счетчика 8 развертки. Счетчик 8 развертки переключается с частотой генератора. 6 импульсов синхронно и синфазно со счетчиками 13 и 14 блока 12 формирования маркером. Импульс переполнения с выхода счетчика 13 (14) сигналов запускает одновибратор 19, который запрещает выдачу с частотой 1 с выхода генератора 6 импульсов, В результате этого точка на изображении в этот момент светится в несколько раз дольше остальных, поэтому яркость этой точки оказывается значительно выше соседних. Время горения яр кой точки (первого маркера) определяется длительностью импульса (импульс запрета) с выхода 19 одновибратора. Для перемещения вправо пер 1 вого маркера нажимается кнопка Вправо", подающая команду сдвига на блок15 сдвига, В результате этого через фазосдвигающий блок пропускается один период сигнала с частотой . с выходаэлемента И 11 на первый счетчик 13 блока 12 формирования маркеров. Таким образом, состояние счетчика 8 развертки опережает состояние счетчика 13 на единицу, а ярко подсве ченная точка процесса перемещается вправо на одну ординату. Следующий импульс с выхода счетчика 13 передвигает точку еще на одну ординату и т.д. Делитель 17 частоты служит для снижения скорости движения подсвеченной точки (маркера), Для перемещения влево первого маркера нажимается кнопка "Влево", подающая команду сдвига на блок 15 сдвига. .В результате этого при поступлении импульса с выхода счетчика 13 через делитель 17 в блоке 1 сдвига добавляется один импульс с последовательность импульсов, следующих с частотой Г элемента И 11, Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 13. В результате такой расфазировки состояний счетчиков 13 и счетчика 8 развертки ярко подсвеченная точка перемещается по 42936 6 изображению справо налево. Аналогичным образом формируется и перемещается второй маркер. При формировании второго маркера участвуют второй счетчик 14, блок 16 сдвига,делитель 18 частоты, одновибратор20 блока формирования маркеров 12.Импульс запрета, который формируетпервый маркер, поступает на генератор б импулсов, а также на реверсивный счетчик,5. С приходом этогоимпульса запрета запрещается счетимпульсов счетчиком 5, т.е. происходит запоминание кода первого маркера. Необходимо заметить, что приотображении информации реверсивныйсчетчик 5 и счетчик развертки 8 работают синхронно.15 45 55 84293 разрешается выдача кода длительности участка, который необходимо отобразить. болЕе подробно. Этот код с выхода дешифратора 27 поступает на генератор 6 импульсов, увеличивая частоту на его выходе в К раз, Коэффициент умножения К определяется дешифратором 27 в соответствии с кодом на выходе счетчика 26. Счетчик 26 определяет число отсчетов (число ординат), хранящихся в блоке 3 памяти между двумя маркерами (точки А и Б). Для этого в режиме выбора участка АБ, при установке маркеров в точки А и Б происходит определение длительности участка, Для чего оператор перемещает маркеры в крайние точки интересуемого участка (А и Б) как было сказано выше. В . результате этого, с приходом им пульса запрета с первого одновибратора 19 момент точки А (первый маркер) на вход установки в "1" Ртриггера он опрокидывается и разрешает прохождение импульсов воспро изведения частотой Г через элемент И 25 на счетчик 26. С приходом второго импульса запрета - второго маркера с одновибратором 20 (конец участка - точки Б) на вход установки в "0" Ятриггера пос - ледний запрещает прохождение импульсов частотой ГВ через элемент И 25 на счетчик 26. Таким образом, на счетчике 26 зафиксируется код числа дискретных остчетов сигнала между точками А и Б. Этот код через дешифратор 27 выдается на генератор 6 импульсов в момент времени (т.е, при начале записи подробно4 О участка А и Б), изменяя его частоту в соответствии с длительностью участка А и Б. Так, например, если число отсчетов между маркерами в режиме просмотра равно десяти, а число точек процесса, которые можно вывести на экран равно 100, то для более детального изучения участка сигнала осуществляется повторная запись участка сигнала, начиная 50 с момента й (фиг. 2). При этом сигналом с выхода дешифратора 27 увеличивается частота дискретизации генератора импульсов в десять раз. Следовательно, в блок 3 памяти запишется сто отсчетов сигнала, начиная с момента С 1,1, После записи эти сто дискретных значений все выВодятся, на устройство отображения 68фиг. 26. Это дает возможность более детально изучить участок сигнала.В этот момент (фиг. 23) счетчик 8 развертки выдает импульс переполнения на блок 7 управления, который переводит устройство в режим отображения информации. На экране отобразится процесс, подобный фиг. 2 ц, Если возникла необходимость более детального изучения участка сигнала на отрезке А-Б, то оператор подводит маркеры к интересуемому участку и вновь нажимает кнопку 33 "Готов". При этом устройство зарегистрирует и отобразит новый участок сигнала. Триггер 21 предназначен для устранения генерации в схеме. С приходом. импульса с выхода И 14 он переводится им в нулевое состояние и запрещает прохождение других на установочный вход нуля счетчика 8 раз- вертки. Таким образом, осуществляется многократное, по желанию оператора, увеличение интересуемого участка для более детального и точного его исследования.Формула изобретенияУстройство для регистрации однократных процессов, содержащее последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и индикаторную панель, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с первым счетчиком, первый выход - со вторым входом блока памяти, а второй выход - с первым . входом генератора импульсов, третий вход блока памяти соединен с выходом генератора импульсов и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, первый вход которого соединен с первым входом второго триггера, с третьим входом блока управления и первым входом первого счетчика, а второй вход первого триггера соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединен со входом усилителя, который является первым входом устройства, второй вход компаратора соединен со вторым входом устройства, блок формирования маркера, вход которого соединен с выходом первого элемента И и9 8429вторым входом первого счетчика,отличающееся тем, что,с целью повышения точности устройства,в него введены второй и третийэлементы И, второй счетчик, и последовательно соединенные ВЬ-триггер, четвертый элемент И, третийвсчетчик и дешифратор, первый входвторого элемента И соединен с третьим выходом блока управления, второй вход - с выходом первого элемента И, третий вход - со вторымвходом третьего элемента И и третьим входом устройства, первыйвход третьего элемента И соединенс выходом второго триггера, а третий вход - с выходом второго счетчика, первый вход которого соединен с выходом первого счетчика, второй вход - с выходом второго элемента И, первый выход блока формирования маркера соединен со вторым входом генератора импульсов, третьим входом второго счетчика, с 5-входом 36 10Ю-триггера и входом установки в "О" третьего счетчика, второй выход блока формирования маркера соединен с третьим входом генератора импульсов и Р-входом Р 5-триггера, выход дешифратора соединен с четвертым входом генератора импульсов, а вход - с выходом третьего элемента И, вторым входом второго триггера и третьим входом первого счетчика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,кл, С 06 К .15/18, 1976.2. Гормон, Коннели, Простая система для цифровой регистрации данныхимпульсного эксперимента по изучениюкинетики химических реакций.-"Приборы для научных исследований", 19729 8,3, Авторское свидетельство СССРР 373635, кл. 6 04 Г, 1971 (прототип).Составитель А. ВоронинаРедактор Ю, Середа Техред 3. Фанта . Корректор М. Демчик Заказ Подп исное ул. Проектная, 4 жго 5116767 Тираж НИИПИ Государственного по делам изобретений 113035 Москва 3-35 л ь А лиал ППП Патент, г.484 комит и отк Раушск та СССРытийя наб,