Регистратор гистограмм отклонений напряжений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 470813, кл, С 06 Р 15/36, 1973.2. Авторское свидетельство СССРВ 339786, кл. С 01 Э 1/14,С 01 К 19/00, 6 06 Р 15/36, 1970,(54) (57) РЕГИСТРАТОР ГИСТОГРАММОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащийзадатчик частоты измерений, генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к первому входу порогового датчика, выход последнего связан с первым входом регистра сдвига, выход которогосоединен с входом блока счетчиков,схему сравнения напряжений, первыйвход которой соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, второй вход является входом устройства, а выход соединен спервым входом генератора линейноизменяющегося напряжения и вторымвходом регистра сдвига, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения регистратора в него введены анализатор переполнения, задатчик диапазона измерений, коммутатор, нормализатор, блок индикации, задатчик числа измерений и блок управления, причем выход блока счетчиков соединен с первым входом коммутатора и через анализатор переполнений - с первым входом нормализатора, выход которого подключен к блоку индикации, при этом первый выход эадатчика частоты измерений, выход задатчика числа измерений и выход задатчика диапазона измерений подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока управления, первый выход которого подключен к тре- С тьему входу регистра сдвига, второй выход блока управления связан с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с вторым входом нормалиэатора, связанного третьим входом с третьим выходом блока управления, фр а четвертый выход .последнего подкло- р чен к второму входу генератора линейно изменяющегося напряжения, при этом второй выход задатчика частоты измерений подключен к второму входу порогового датчика.Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения характеристик электрических величин, 5Известно устройство для определения нормированных гистрограмм, содержащее блок накопительных счетчиков, коммутатор, буферный регистр, цифроаналоговый преобразователь, блок уп равления индикатором, индикатор, вентиль, регулируемый генератор, счетчик суммы и реверсивный счетчик 11.Недостатками данного устройства являются постоянство разрешающей 15 способности и невозможность ее адаптации к области измерения, что сужает область применения устройства.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 2 О регистратор гистограмм отклонений напряжений, содержащий задатчик частоты измерений, генератор линейно изменяющегося напряжения, схему сравнения напряженй, пороговый дат - чик, сдвиговый регистр и накопительные счетчики 2 1.1( недостаткам известного устройства относятся постоянство разрешающей способности анализа и отсутствие возможности выбора диапазона измерения, что не позволяет исследовать процессы с широким динамическим диапазоном и сужает область примененияустройства.Целью изобретения является расши -35 репке области применения регистратора гистограмм отклонений напряжений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее задатчик частоты измерений, генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к первому входу порогового датчика, выход последнего связан с первым входом ре 45 гистра сдвига, выход которого соединен с входоМ блока счетчиков, схему сравнения напряжений, первый вход которой соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, 51 второй вход является входом устройства, а выход соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения и вторым входом регистра сдвига, введены анализатор пере полнения, задатчик диапазона измерений, коммутатор, нормализатор, блок индикации, задатчик числа измерений и блок управления, причем выход блока счетчиков соединен с первым входом коммутатора и через анализатор переполнений - с первым входом нормализатора, выход которого подключен к блоку индикации, при этом первый выход задатчика частоты измерений, выход задатчика числа измерений и выход задатчика диапазона измерений подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока управления, первый вход которого подключен к третьему входу регистра сдвига, второй выход блока управления связан с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с вторым входом нормализатора, связанного третьим входом с третьим выходом блока управления, а четвертый выход последнего подключен к второму входу генератора линейно изменяющегося напряжения, при этом второй выход задатчика частоты измерений подключен к второму входу порогового датчика.На фиг, 1 представлена блок-схема регистратора гистограмм отклонений напряжений; на фиг. 2 - блок-схема коммутатора; на фиг. 3 - блок-схема нормализатора; на фиг. 4 - блок-схе-. ма блока индикации; на фиг. 5блок-схема блока управления; на фиг. 6 - блок-схема задатчика числа измерений, на фиг. 7 - блок-схема задатчика диапазона измерений; на фиг.,8 - блок-схема анализатора переполненияРегистратор гистограмм отклонений напряжения (фиг. 1) содержитгенератор 1 линейно изменяющегосянапряжения, схему 2 сравнения напряжений, задатчик 3 частоты измеренийпороговый датчик 4, блок 5 счетчиков, регистр 6 сдвига, коммутатор 7,нормализатор 8, блок 9 индикации,блок 10 управления, задатчик 11числа измерений, задатчик 12 диапазона измерений, анализатор 13 переполнения, вход 14 устройства,Выход генератора 1 линейно изменяющегося напряжения соединен сосхемой 2 сравнения и через пороговый датчик 4 и регистр 6 сдвига -с блоком 5 счетчиков. Второй входсхемы 2 сравнения является входом 14устройства, а выход соединен с генератором 1 линейно изменяющегосянапряжения и регистром 6 сдвига.3 115047Входы блока 10 управления соединенысоответственно с .первым выходомзадатчика 12 диапазона измерений, второй выход которого соединен с по- роговым датчиком 4, а также с эадатчиками 11 числа измерений и 3 частоты измерений. Выходы блока 10 управления соединены с коммутатором 7, нормализатором 8, генератором 1 линейно изменяющегося напряже О ния. Выход блока 5 счетчиков соединен с анализатором 13 переполнения, а также через коммутатор 7 инормализатор 8 - с блоком 9 индикации. Кроме того, выход анализатора 13 переполнения соединен с нормализатором 8.Устройство работает следующим образом.По команде из блока 10 управле ния с частотой, определяемой задат.чиком 3, включается генератор 1 линейно изменяющегося напряжения, Диа пазон измеряемых напряжений определя-, ется амплитудой пилообразного напряжения генератора 1. Область измерения может быть выбрана любой внутри диапазона измеряемых напряжений, При достижении напряжением генератора 1 уровня, определяемого нижней грани 30 цей области измерения Ц и задаваемого задатчиком 12 диапазона измерений, срабатывает пороговый датчик 4 и включает регистр б, частота сдвига которого задается блоком 10 управления и определяется выражениемР =чь/(ц -игде Ч - скорость изменения напряжения генератора 1 линейно изменяющегося напряжения;40и - число накопительных счетчиковЦ иО - соответственно максимальноемакс Щ" Ни минимальное значения,области измерения напряжения,При достижении генератором 1 линейно изменяющегося напряжения значения, равного входному напряжению,подаваемому на вход 14 устройства, 50схема 2 сравнения выдает команду"перезаписи на второй вход регистра 6.По этойкоманде в один иэ накопительных счетчиков блока 5 счетчиков,.соответствующий значению входного напряжения, пропускается импульс, ичисло в счетчике увеличивается наединицу, Схема 2 сравнения в момент1 84сравнивания сбрасывает генератор 1линейно изменяющегося напряженияв нуль. Если в течение цикла измерений в блоке 5 счетчиков возникаетпереполнение в каком-либо накопительном счетчике, то анализатор 13 переполнения выдает сигнал на второйвход нормалиэатора 8.По окончании полного цикла измерений, определяемого эадатчиком 11,прекращается поступление запускающих импульсов на второй вход генератора 1 линейно изменяющегося напряжения и с блока 10 выдается команда на коммутатор 7, который в первомтакте опроса блока счетчиков поочередно подключает выходы накопительных счетчиков к нормализатору 8,в котором фиксируется максимальноечисло М записанное в накопительных счетчиках с учетом переполнения.Во втором такте производится нормализация чисел, записанных в накопительных счетчиках, по Формуле М= И/М,и последовательная выдачарезультатов в блок 9 индикации. Приэтом достигается максимальное использование поля индикаторов и повышает,ся наглядность отображения гистограммы.Коммутатор 7 может быть выполненна а стандартных интегральных мультиплексорах 15 типа и в один,(фиг. 2), где ш - число разрядовнакопительного счетчика, и - числонакопительных счетчиков. Управлениекоммутатором производится кодом номера опрашиваемого счетчика И подаваемого иэ блока 10 управления.Нормалиэатор 8 фиг. 3) содержитцентральный процессор 16, подсоединенное к нему оперативное запоминающее устройство 17, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 18 дляхранения программы работы нормализатора, подсоединенное к центральномупроцессору, блок .19 микропрограммного управления, соединенный с ПЗУ,шинный Формирователь 20, подключенный к центральному процессоругенератор 21 тактовых импульсов. При переполнении в хаком-либо накопительном счетчике блока 5 счетчиков по команде анализатора 13 переполнения в оперативное запомина-ющее устройство 17 записывается признак переполнения и номер переполненного счетчика, 1150478По окончании цикла измерений производится последовательный опрос.накопительных счетчиков, выбор максимального числа Н ,записанного,МаМв счетчиках, с учетом переполненийи далее нормализация чисел процессором 16 по программе, записанной вПЗУ 18.Блок 9 индикации (Фиг, 4) содержит цифроаналоговый преобразова 10тель 22, индикатор 23 в виде электроннолучевой трубки, вход которойподключен к выходу цифроаналоговогопреобразователя, блок 24 развертки,синхронизированный с началом опроса накопительных счетчиков командойиз нормализатора.Блок 10 управления (фиг. 5) содержит генератор 25 тактовых импульсов,последо:ательно соединенный делитель26 с переменным коэффициентом деле -ния, управляемый кодом задатчика 12 диапазона измерений. С выхода делителя 26 импульсы поступают на входрегистра 6 сдвига. Блок 10 управления содержит вычитающий счетчик 27,триггер 23, один вход которого подключен к выходу вычитающего счетчика 27 а другой - к кнопке 29 пуска.Выход триггера подключен к одному З 0входу схемы Л 30 и к блоку 31 микропрограммного управления. Второйвходсхемы И 30 соединен с входомвычитающего счетчика и с выходомзадатчика 3 частоты измерений. Выход 35схемы И 30 подключен к входу генератора 1 линейно изменяющегосянапряжения.С помощью кнопки 29 триггер 28 устанавливается в единичное положе ние. При этом запускающие импульсы поступают от задатчика 3 частоты измерений. на вход генератора 1 линейно изменяющегося напряжения. Одновременно по команде блока постоянного 45 запоминающего устройства (ИЗУ) 32 производится запись кода заданного числа измерений Я в вычитающий счеточик 27. Частота сдвиговых импульсов согласно выражению (1) устанавливается на выходе делителя 26 при поступлении на его вход кода ширины области измерения йП, поступающего из задатчика 12.При достижении числа измерений, равного И счетчик 27 обнуляется и сбрасывает триггер 28 в нулевоеположение, запрещая поступление запускающих импульсов на вход генератора 1 линейно изменяющегося наппряжения. Одновременно блок 31 микропрограммного управления совместнос блоком ПЗУ 32 формируют командув нормализатор 8 и коммутатор 7,изменяющую номер опрашиваемого накопительного счетчика,Задатчик 11 числа измерений (фиг.б)содержит последовательно соединенныеклавиатуру 33 для задания числа М,шифратор 34 и регистр 35. Шифраторпреобразует число И, в код. Запись .кода М в регистр производится откнопки 36 записи,Задатчик 12 диапазона измеренийсодержит (фиг. 7) клавиатуру 37для набора значений 0 и ЬП, шифратор 38, коммутатор 39, регистр 40для хранения кода- аП, регистр 41для хранения кода Ц, цифроаналоговый преобразователь 42. Код числа,набранного на клавиатуре 37, записывается в регистр 40 при переключении тумблера 43 в положение ЬП и врегистр 41 - в положение П .Код ЬПминс выхода регистра 40 подается вблок 10 для управления делителем 26,а напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 42 - на вход порогового датчика 4.Анализатор 13 переполнения (Фиг.8)состоит из группы Формирователей 44,вход каждого из которых подключен квыходу старшего разряда соответствующего накопительного счетчика блока 5счетчиков, Выходы формирователей 44подключены к шифратору 45, которыйвыдает в нормализатор 8 код номерапереполнившегося накопительного счетчика. Схема ИЛИ 46 Формирует командупереполнения для фиксации номера накопительного счетчика в оперативномзапоминающем устройстве 17 блока 10. Устройство обеспечивает простое изменение диапазона измерения и адаптацию разрешающей способности анализа к области измерения, что расширя-. ет область применения устройства;позволяя исследовать сигналы с широким динамическим диапазоном, а также в выбранной области изменения сигнала.11504785 нртпаатр 3 Кад ивтекс нпкопцщевьнп чгщчцка аз бвпка Щ4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 703 осударственног ам изобретений сква, Ж, Ра Заказ 2094/30 ВНИИПИ по де 113035, М