CS261664B1 - Převodník časového intervalu na číslicový údaj - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká prevodníka časového intervalu na číslicový údaj. Výstup z generátora signálu je připojený na prvý vstupný komparátor, ktorého druhý vstup je připojený na výstup programovatelného napáťového zdroja. Výstup vstupného komparátora je cez prvý synchronizačný obvod spojený s prvým generátorom pilového napátia, ktorého druhý vstup je připojený na výstup programovatelného napáťového zdroja a výstup je připojený na vstup prvého komparátora pilového napátia, pričom druhý vstup je připojený na výstup programovatelného napáťového zdroja. Výstup prvého komparátora pilového napátia je připojený na vstup detektore priority. Výstup z raeraného objektu je připojený cez druhý vstupný komparátor, druhý synchronizačný obvod, druhý generátor pilového napátia a druhý komparátor pilového napátia spojený s detektorom priority, ktorý je spojený s riadiacou jednotkou.

Description

261664

Vynález sa týká prevodníka časového in-tervalu na číslicový údaj.

Podobné elektronické systémy na mera-nie časových intervalov používané doteraz,využívajú na vyhodnotenie časového inter-valu vzorkovacie osciloskopy. Hlavnou ne-výhodou týchto zariadení okrem technickejnáročnosti je nevyhnutnosť 1'udskej obslu-hy na vyhodnotenie nameranej veličiny, te-da malá možnost automatizácie a urýchle-nia meracieho procesu a ďalej obmedzenémožnosti autokalibrácie. Obyčajne sú to jed-noúčelové samostatné zariadenia velkýchrozmerov, ktoré nemožno zařadit do reťaz-ca dalších meracích prístrojov a očakávaťspoluprácu.

Podstata zapojenia prevodníka časovéhointervalu na číslicový údaj podlá vynálezuspočívá v tom, že výstup z generátora měr-ného signálu je připojený na jeden vstupprvého vstupného komparátora, ktoréhodruhý vstup je připojený na výstup progra-movatelného napáťového zdroja. Výstup prvého vstupného komparátora je.připojený na prvý vstup prvého synchroni-začného obvodu, ktorého riadiace vstupy súpřipojené na riadiace výstupy riadiacej jed-notky. Výstup prvého synchronizačného ob-vodu je připojený na vstup prvého generá-tora pilového napátia, ktorého druhý vstupje připojený na výstup programovatelnéhonapáťového zdroja. Výstup prvého gener.á-tora pilového napatia je připojený na jedenvstup prvého komparátora pilového napátia.ktorého druhý vstup je připojený na výstupprogramovatelného napáťového zdroja. Výstup prvého komparátora pilového na-pátia je připojený na prvý vstup detektorapriority. Výstup z meraného objektu je připojenýna prvý vstup druhého vstupného kompa-rátora, ktorého druhý vstup je připojenýna výstup programovatelného napáťovéhozdroja. Výstup druhého vstupného komparátoraje připojený na prvý vstup druhého syn-chronizačného obvodu, ktorého riadiacevstupy sú připojené na riadiace výstupy mi-kropočítača. Výstup druhého synchronizačného obvo-du ie připojený na vstup druhého generá-tora pilového napátia, ktorého druhý vstupje připojený na výstup programovatelnéhonapáťového zdroja. Výstup druhého venerátora pilového na-pátia. je připojený na jeden vstup druhéhokomparátora pilového napatia. ktorého dru-hý vstup je připojený na výstup programo-vatelného napátovéhoi zdroja. Výstup druhého komparátora pilového na-pátia je připojený na druhý vstup detekto-ra priority. Výstup detektora priority je připojený na vyhodnocovací vstup riadiacej jednotky.

Zapojenie umožňuje prácu bez Tudskej ob- sluhy, urýchluje a skvalitňuje proces me- rania — teda může tvoriť výkonná jednotku v automatizovanom meracom pracovisku,napr. na meranie dynamických parametrovdiskrétnych alebo integrovaných polovodi-čových prvkov.

Toto! zapojenie umožňuje, aby celé mera-nie prebiehalo podlá programu uloženéhov památi riadiacej jednotky, ktorý možnomodifikovat požiadavkami obsluhy, dalejzáznam a statistické spracovanie namera-ných výsledkov. Převodník časového intervalu na údaj po-dlá vynálezu je oproti íným riešeniam ob-vodovo jednoduchý, výkonný a pohotový,vďaka použitiu mikropočítača vo funkciiriadiacej jednotky dosahuje velkú funkčnúvariabilitu — umožňuje jednoduché, přes-né a opakovatelné prisposobenie sa podmien-kam merania, volbu rozsahu a polarity me-ranej veličiny, počet meraní, atď. DůležitouvlastnOsťou, ktorá umožňuje konstruovatpřevodník nielen z najkvalitnejších a vybe-raných súčiastok je možnost autokalibráciepomocou dvoch normálov — zdroja referenčného napátia a kryštálom riadeného ge-nerátora impulzov.

Symetrická konštrukcia prevodníka časo-vého intervalu na údaj tiež výrazné vplývana potlačenie vonkajších rušivých vplyvovna výslednú kvalitu a stabilitu merania.

Zapojenie prevodníka časového intervaluna číslicový údaj podlá vynálezu je názornévysvětlené pomocou blokovej schémy navýkrese.

Zapojenie obsahuje dva kanály — kanálpriradený generátoru měrného signálu apriradený generátoru měrného signálu akanál priradený meranému objektu. Obakanály sú konstrukčně identické a majúrovnaké přenosové charakteristiky. Výstup z generátora měrného signálu 1je připojený na jeden vstup 111 prvéhovstupného komparátora 11, ktorého druhývstup 112 je připojený na výstup 4112 pro-gramovatelného napáťového zdroja 411, ďa-lej výstup 113 prvého vstupného* kompará-tora 11 je připojený na prvý vstup 121 pr-vého synchronizačného obvodu 12, ktoréhoriadiace vstupy 122 sú připojené na riadia-ce výstupy 512 riadiacej jednotky 51 a vý-stup 123 prvého synchronizačného obvodu12 je připojený na vstup 131 prvého gene-rátora pilového napátia 13, ktorého druhývstup 132 je připojený na výstup 4132 pro-gramovatelného napáťového zdroja 413, ďa-lej výstup 133 prvého generátora pilovéhonapátia 13 je připojený na jeden vstup 141prvého komparátora pilového napatia 14,ktorého druhý vstup 142 je připojený navýstup 4142 programovatelného napáťové-ho zdroja 414, pričom výstup 143 prvéhokomparátora pilového napátia 14 je při-pojený na prvý vstup 311 detektora prio-rity 31. Výstup z meraného objektu 2 je připoje- ný na jeden vstup 211 druhého vstupného komparátora 21, ktorého druhý vstup 212 261664

. S je připojený na výstup 4212 programova-telného napSťového zdroje 421, ďalej vý-stup' 213 druhého vstupného komparátora21 je připojený na prvý vstup 221 druhéhosynchronizačného 'obvodu 22, ktorého ria-diace vstupy 222 sú připojené na riadiacevýstupy 512 riadiacej jednotky 51 a výstup223 druhého synchronizačného obvodu 22je připojený na vstup 231 druhého generá-tore pilového napatia 23, ktorého druhývstup 232 je připojený na výstup 4232 pro-gramovatelného napaťového zdroja 423, da-lej výstup 233 druhého generátore pilovéhonapália 23 je připojený na jeden vstup 241druhého komparátora pilového napáti.a 24,ktorého druhý vstup 242 je připojený na vý-stup . 4242 programovatelného napaťovéhozdroja 424, pričom výstup 243 druhého kom-parátora pilového napatia 24 je připojenýna druhý vstup 312 detektora priority 31,pričom výstup 313 detektora priority 31 jepřipojený na vyhodnocovací vstup 511 ria-diacej jednotky 51.

Na vstupe prvého kanálu je prvý vstup-ný komparátor 11, ktorý vyhodnocuje pře-chod napaťového priebehu generátora měr-ného signálu 1 cez napáťovú úroveň, na-stavená na programovatelnom napaťovomzdroji 411. Výstup 113 prvého vstupnéhokomparátora 11 je připojený na vstup 121prvého synchronizačného obvodu 12, kto-rý zabezpečuje synchronizáciu na nábežnúalebo dobežnú hranu vstupného impulzu,připadne pamáťový režim v případe velmikrátkých impulzov. Výstup 123 prvého synchronizačného ob-vodu 12 ovládá prvý generátor pilovéhonapátia 13. S nábežnou hranou vstupnéhoimpulzu 131 začína prvý generátor pilové-ho napatia 13 vytvárať pilové napatie s de-finovanou strmosťou narastania. Strmost'narastania možno určiť hodnotou napaťo-vej úrovně programovatelného napaťovéhozdroja 413. Narastanie má po překročenípracovného rozsahu kladné obmedzenie. Sdobežuou hranou vstupného impulzu 131začína napatie klesal s definovanou str-ínoslou klcsania. Klesáme má po překroče-ní pracovného rozsahu záporné obmedze-nie. Z vytvořeného priebehu sa využívá lentá časť, kedy napatie narastá. Tento režimzabezpečuje prvý synchronizačný obvod 12.Prvý komparátor pilového napátia 14 vy-hodnocuje přechod narastajúceho napatiacez napaťovú úroveň nastavená na progra-movatelném zdroji 414. Definovanou změ-nou napaťovej úrovně na programovatelnomnapaťovom zdroji 414 dosiahneme defino-vané časové oneskorenie výstupu 143 pr-véh komparátora pilového napatia 14.

Na vstupe druhého kanálu je druhý vstup-ný komparátor 21, ktorý vyhodnocuje pře-chod napaťového priebehu z meraného ob-vodu 2 cez napaťovú úroveň na programo-vatelnom napaťovom zdroji 421. Výstup 213druhého vstupného komparátora 21 je při-pojený na vstup 221 druhého synchronizač- 6 ného obvodu 22, ktorý zabezpečuje, syn-chronizáciu na nábežnú alebo dobežnú hra-nu vstupného impulzu, připadne pamáťovýrežim v případe velmi krátkých impulzov.Výstup 223 druhého synchronizačného* ob-vodu 22 ovládá druhý generátor pilovéhonapatia 23. S nábežnou hranou vstupnéhoimpulzu 231 začína druhý generátor pilové-ho napátia 23 vytvárať pilové napatie s de-finovanou strmosťou narastania. Strmost na-rastania možno určiť hodnotou napaťovejúrovně programovatelného napaťového zdro-ja 423. Narastanie má po překročení pra-covného rozsahu kladné obmedzenie. S do-bežnou hranou vstupného impulzu 231 za-čína napatie klesat s definovanou strmos-ťou klesania. Klesanie má po překročenípracovného rozsahu záporné obmedzenie. Z vytvořeného priebehu sa využívá len táčasť, kedy napatie narastá. Tento režim za-bezpečuje druhý synchronizačný obvod 22.Druhý komparátor pilového napátia 24 vy-hodnocuje přechod narastajúceho napatiacez napaťovú úroveň nastavená na progra-movatelném napaťovom zdroji 424. Defino-vanou změnou napaťovej úrovně na pro-gramovatelnom napáťovom zdroji 424 do-siahneme definované časové oneskorenievýstupu 243 druhého komparátora pilovéhonapatia 24. Výstup 143 prvého kanálu a výstup 243druhého kanálu sú vstupmi 311 a 312 de-tektora priority 31, ktorý vyhodnocuje ná-bežné hrany výstupov kanálov 143 a 243 curčuje, ktorá hrana přišla skůr.

Ak privedieme ten istý signál na oba ka-nály, nastavíme rovnaké podmienky v obochkanáloch — výstupy 143 a 243 kanálov bu-dú prichádzať na detektor priority 31 sú-časne. Tento stav zabezpečuje prvá časť au-tokalibrácie — nastavenie nuly. Ak prive-dieme kalibračný signál o presne defino-vanej šírke impulzu, prvý kanál zasynchro-nizujeme na nábežnú hranu a druhý kanálzasynchronizujeme na dobežnú hranu, vý-stup 243 bude prichádzať na detektor prio-rity 31 oneskorený voči výstupu 143 o šířkukalibračného* impulzu. Zvyšováním hodnotyvýstupného napatia programovatelného* na-paťového zdroja 414 oneskorujeme výstup143 prvého kanálu až dosiahneme súčasnýpříchod výstupov 143 a 243 na detektorpriority 31.

Hodnota, o ktorú sme změnili napatie naprogramovatelnom napaťovom zdroji 414zodpovedá šírke kalibračného impulzu. Sú-hlas týchto hodnot zabezpečuje druhá časťautokalibrácie — nastavenie maxima.

Samotné meranie spočívá vo vyrovnaníoneskorení medzi kanálmi, ktoré odpovedášírke meraného impulzu. Stav vyrovnaniaoneskorenia medzi kanálmi nám signalizu-je svojim výstupom detektor priority. Vel-kost změny napatia programovatelného* na-páťového zdroja 414 je číslicový údaj, kto-rý je po ukončení merania zobrazený, ale-

Claims (2)

1. 261664 7 bo zaznamenaný do pamati ako výstupnánameraná veličina. Převodník časového intervalu na číslico-vý údaj možno využit okrem popisovanéhopoužitia v meracej technike a] ako Jednot-ku programovatelného oneskorenia, ktoráz jedného vstupu — při spojení vstupov 8 jedného vstupu — pri spojení vstupovkanálov do jedného bodu — dává dva na-vzájom nezávisle programovatelné onesko-rovacie výstupy, ďalej ako stavebný blokgenerátorov impulzov, kde sa využije vy-nikajúca prírastková schopnost plynuléhoprogramovania oneskorenia hrany impulzu. PREDMET Převodník časového intervalu na číslico-vý údaj vyznačuje sa tým, že výstup z ge-nerátora měrného signálu (1) je připojenýna jeden vstup (111 ] prvého vstupného kom-parátora (11), ktorého druhý vstup (112)je připojený na výstup (4112) programova-telného napaiového zdroja (411), ďalej vý-stup (113) prvého vstupného komparátora(11) je připojený na prvý vstup (121) prvé-ho synchronizačného obvodu (12), ktoréhoriadiace vstupy (122) sú připojené na ria-diace výstupy (512) riadiacej jednotky (51)a výstup (123) prvého synchronizačnéhoobvodu (12) je připojený na vstup (131)prvého generátora pilového napátia (13),ktorého druhý vstup (132) je připojený navýstup (4132) programovatelného napaťo-vého zdroja (413), ďalej výstup (133) pr-vého generátore pilového napátia (13) jepřipojený na jeden vstup (141) prvého kom-parátora pilového napatia (14), ktoréhodruhý vstup (142) je připojený na výstup(4142) programovatelného napáťového zdro-ja (414) pričom výstupy (143) prvého kom-parátora pilového napatia (14) je připoje-ný na prvý vstup (311) detektora priority(31), ďalej výstup z meraného objektu
2. (2) VYNALEZU je připojený na jeden vstup (211) druhéhovstupného komparátora (21), ktorého dru-hý vstup (212) je připojený na výstup(4212) programovatelného napaiového zdro-ja (421), ďalej výstup (213) druhého vstup-ného komparátora (21) je připojený na pr-vý vstup (221) druhého synchronizačnéhoobvodu (22), ktorého riadiace vstupy (222)sú připojené na riadiace výstupy (512) ria-diacej jednotky (51) a výstup (223) druhé-ho synchronizačného obvodu (22) je při-pojený na vstup (231) druhého generátó-ra pilového napátia (23), ktorého druhývstup (232) je připojený na výstup (4232)programovatelného napáťového zdroja (423),ďalej výstup (233) druhého generátore pi-lového napátia (23) je připojený na jedenvstup (241) druhého komparátora pilovéhonapatia (24), ktorého druhý vstup (242) jepřipojený na výstup (4242) programovatel-ného napáťového zdroja (424), pričom vý-stup (243) druhého komparátora pilovéhonapatia (24) je připojený na druhý vstup(312) detektora priority (31), pričom vý-stup (313) detektora priority (31) je připo-jený na vyhodnocovací vstup (511) riadia-cej jednotky (51). i list výkresov