Przedmiotem wynalazku jest uklad automatycznego przelacznika podzakresów przeznaczony do stosowania w elektronicznym wielozakresowym przy¬ rzadzie pomiarowym z wskaznikiem cyfrowym, zaopa¬ trzonym na wejsciu w dekadowy licznik pomiarowy. 5 Stan techniki. W technice wielozakresowych przyrza¬ dów pomiarowych zaopatrzonych we wskazniki cyfrowe zachodzi potrzeba dostosowania wskaznika cyfrowego do aktualnie mierzonej wielkosci i wybrania wlasciwego 10 podzakresu miernika przyrzadu pomiarowego.Znane sa uklady przelaczników elektronicznych, które pod wplywem wartosci wielkosci mierzonej doprowadza¬ nej do wejscia przyrzadu pomiarowego automatycznie wybieraja wlasciwy podzakres przyrzadu pomiarowego. * 15 Na przyklad z opisu patentowego USA nr 3.537.004 pt.„Automatic meter rangechanger"znany jest uklad zlozony z rejestru rewersyjnego zbudowanego na tyrystorach i z dwóch ukladów kontrolujacych, dwóch wzmacniaczy róznicowych, ukladu odwracajacego faze i dwóch wzmac- 20 niaczy koncowych oraz z dwóch zródel napiecia odniesie¬ nia . Obciazenie tyrystorów rejestru rewersyjnegostanowia cewki wzbudzajace kontaktronowe przekazniki wlaczaja¬ ce poszczególne podzakresy.Kazdyz ukladów kontroluja¬ cych jest zaopatrzony w dwa wejscia i jedno wyjscie 25 dolaczone do wejscia wzmacniacza róznicowego z dodat¬ nim sprzezeniem zwrotny. Do jednego z wejsc kazdego kontrolujacego ukladu dolaczone jest zródlo ujemnego napiecia odniesienia, przy czym wartosci napiec odniesie¬ nia na wejsciach obydwóch kontrolujacych ukladów sa 30 rózne. Pozostale wejscia sa polaczone i stanowia wejscie dla sygnalu wielkosci kontrolowanej.Wyjscia róznicowych wzmacniaczy sa dolaczone do wejsc wzmacniaczy koncowych przy czymwyjsciewzmac¬ niacza, do którego jest dolaczony uklad kontrolujacy za¬ wierajacy zródlo ujemnego napiecia o wiekszej wartosci * jest dolaczone do wejscia wzmacniacza koncowego przez uklad odwracajacy faze.Wejscia wzmacniaczy koncowych sa dolaczone do wejsc rejestru rewersyjnego zbudowanego na tyrystorach.W przypadku gdy mierzona wartosc miesci sie w prze¬ dziale okreslonym wartosciami napiec odniesienia wów¬ czas na wyjsciach wzmacniaczy koncowych wystepuje napiecie bliskie zeru i jeden z tyrystorów przewodzi co powoduje wlaczenie wlasciwego zakresu, natomiast w przypadku, gdy mierzona wartosc przekracza przedzial okreslony wartosciami napiec odniesienia, wówczas na wyjsciu jednego ze wzmacniaczy koncowych pojawia sie sygnal o wartosci okolo 4 V, który doprowadzony do wejscia rejestru rewersyjnego powoduje wlaczenie sasied¬ niego tyrystora a wylaczenie tyrystora, który przewodzil, wskutek czego zostaje wlaczony wlasciwy podzakres.Z opisu patentowego USA nr 3.536.918 pt. „Automatic function seeting and scaleshiftingVolt-ohmmeter" znany jest uklad woltomierza - omomierza z automatycznym wybieraniem zakresu pomiaru i funkcji przyrzadu.'.Na wejsciu tego ukladu jest umieszczony wtórnik emite- rowy dolaczony do dwóch dyskryminatorów polaryzacji i do dyskryminatora napiecia sterujacego przelacznikiem rewersyjnym. Uklad jest zbudowany na tranzystorach, 8614786147 3 przy czym w kolektor dyskryminatora napiecia sa wlaczo¬ ne cewki wzbudzajace przekazniki, których styki zwieraja segmenty rezystora polaczonego szeregowo z miernikiem, co powoduje zmiane zakresu pomiarowego. Baza tranzys¬ tora pracujacego w dyskryminatorze napiecia dolaczona jest do emitera tranzystora wejsciowego przez diode i re¬ zystor, których wartosci okreslaja próg dzialania dyskry¬ minatora. Baza tranzystora wejsciowego jest dolaczona do wejsciowych zacisków przez uklad rezystorówikondensa¬ torów i przekaznik zabezpieczajacy ten tranzystor przed zbyt wysokim napieciem na wejsciu.Dzialanie tego ukladu jest nastepujace; w przypadku gdy mierzonenapiecie nie przekraczawartoscinajnizszego zakresu, przekaznik w kolektorze dyskryminatora napie¬ cia nie zostaje wzbudzony i normalnie zwarte jego styki zwieraja segmenty rezystora wlaczonego w szereg z mier¬ nikiem a wiec zalaczony jest najnizszy podzakres. Nato¬ miast w przypadku gdy mierzone napiecie przekracza .wartosc podzakresu wówczas zasila baze tranzystora w dyskryminatorze napiecia, co powoduje wzbudzenie przekaznika wlaczonego w kolektor tego tranzystora. Sty¬ ki przekaznika zostaja rozwartea segmentrezystora zosta¬ je wlaczony w obwód miernika a za tym nastepuje zmiana zakresu pomiarowego.Obydwa omówione uklady sa zbudowane przy uzyciu podzespolów pólprzewodnikowych i przekazników elek¬ tromechanicznych co powodujestosunkowo duzewymiary i mala niezawodnosc urzadzen zawierajacych te uklady.Inny znany uklad sklada sie z dwóch logicznych zespo¬ lów kontrolujacych stan licznika pomiarowego oraz z przyrzadu i zespolu sterujacego elektromagnetycznym selektorem obrotowym, przy czym wejscie jednegozespolu kontrolujacego polaczone jest z wyjsciem najbardziej zna¬ czacej dekady licznika pomiarowego umieszczonego na wejsciu przyrzadu, a wejscie drugiego kontrolujacego ze¬ spolu jest polaczone zwyjsciem poprzedniej dekadyliczni¬ ka. Wyjscia zespolów kontrolujacych sa polaczone z wej¬ sciem zespolu sterujacego elektromagnetycznym selektro- rem, przy czym do wejscia sterujacego zespolu jest dola¬ czone wyjscie z zespolu inicjujacego pomiar.Stykiselekto¬ ra sa polaczone z obwodami wejsciowymi przyrzadu po¬ miarowego i wskaznika cyfrowego.W przypadku gdy jest wlaczony wlasciwy podzakres dla mierzonej wielkosci doprowadzanej do wejscia przyrzadu pomiarowego, zespól sterujacyselektoremjestzablokowa- . ny sygnalami doprowadzanymi z licznika pomiarowego przez zespoly kontrolujace i selektor pozostaje nierucho¬ my, natomiast gdy wlaczony jest niewlasciwy podzakres, zespól sterujacy selektorem nie jestzablokowany, wskutek czego impuls z zespolu inicjujacego uruchamia selektor i selektorobraca sieskokowo do polozenia odpowiadajace¬ go mierzonej wielkosci, w którym powoduje wlaczenie nastepnego podzakresu i zostaje zablokowany przez kon¬ trolujace zespoly.Uklad ten jest przydatny w przyrzadach pomiarowych o malej liczbie podzakresów, na przyklad o 2- 3 podzakre- sach, gdyz w przypadku wiekszej liczby podzakresów wymaga zwielokrotnienia dekad licznika pomiarowego i zespolów kontrolujacych, co prowadzi do znacznego rozbudowania i skomplikowania ukladu. Ponadto stosun¬ kowo mala predkosc dzialania elektromagnetycznego se¬ lektora, rzedu kilku skoków na sekunde, uniemozliwia stosowanie tego ukladu w przyrzadach o duzej szybkosci pomiarów, co jest niezbedne na przyklad w przypadku 4 pracy przyrzadu pomiarowego w ukladach automatycznej regulacji.W innym znanym elektronicznym ukladzie automatycz¬ nego przelacznika podzakresów liczba zespolów kontrolu- jacych stan licznika pomiarowego jest równa liczbie dekad tego licznika a ponadto uklad ten zawiera deszyfrator oraz przekazniki przelaczajace obwody wejsciowe przyrzadu pomiarowego.Wejscia kontrolujacych zespolów sa dolaczone do wyjsc dekad licznika pomiarowego, natomiast wyjscia tych ze¬ spolów sa dolaczone do wejsc deszyfratora. Wyjscia deszy¬ fratora dolaczone sa do cewek wzbudzajacych poszczegól¬ ne przekazniki, których styki sa polaczone z obwodami wejsciowymi przyrzadu pomiarowego. Po pomiarze kon- trolnym, zaleznie od zapelnienia dekad licznika pomiaro- wego, wszystkie kontrolujace zespoly przyjmuja jeden z dwóch mozliwych stanów, przy czym stan kazdegoz tych zespolów jest deszyfrowany w deszyfratorze, w wyniku czego jeden z przekazników dolaczonych do wyjsc deszy- fratora zostaje wzbudzony przez co zostajewlaczonywlas¬ ciwy podzakres. Nastepne pomiary odbywaja sie na tym podzakresie, wskutek czego uklad ten nie moze byc stoso¬ wany do pomiarów ciaglych wielkosci znaczniezmieniaja¬ cych sie, gdyz wybór podzakresu nastepuje po pierwszym pomiarze kontrolnym po wlaczeniu przyrzadu, wskutek czego uklad ten nadaje sie do wielokrotnych pomiarów statystycznych, przy czym ze wzrostem liczby podzakre¬ sów komplikuje sie budowa ukladu.Celem wynalazku jest unikniecie niedogodnosci zna- nych elektronicznych ukladów przelaczników automaty¬ cznych i umozliwienie latwego i szybkiego wybrania wlas¬ ciwego podzakresu w wielozakresowym elektronicznym przyrzadzie pomiarowym za pomoca stosunkowo nie¬ skomplikowanego ukladu.Istota wynalazku. Istote wynalazku stanowi uklad auto¬ matycznego przelacznikapodzakresówprzeznaczonego do wspólpracy zcyfrowym przyrzadem pomiarowym, zlozony z dwóch kontrolujacych zespolów, rewersyjnego licznika, deszyfratora i przekazników zalaczajacych poszczególne 40 podzakresy, w którym wyjscie jednego kontrolujacego ze¬ spolu jest dolaczone do kierunkowego wejscia rewersyjne¬ go licznika, uruchamiajacego licznik na dodawanie.Wyjscie drugiego kontrolujacego zespolu jest dolaczone do kierunkowego wejscia rewersyjnego licznika, urucha- 45 imajacego licznik na odejmowanie.Wejscia pierwszego kontrolujacegozespolu sapolaczone z dziewiatymi wyjsciami wszystkich dekad licznika po¬ miarowego umieszczonego na wejsciu przyrzadu. Jedno wejscie drugiego kontrolujacego zespolu jest polaczone 50 z wyjsciem zerowym najbardziej znaczacej dekady liczni¬ ka pomiarowego.Ponadto wyjscie rewersyjnego licznikajestdolaczone do wejscia deszyfratora a do wyjsc deszyfratora sa dolaczone przekazniki przelaczajace obwody wejsciowe przyrzadu. 55 Wyjscie deszyfratora, do którego jest dolaczony przekaz¬ nik zalaczajacy podzakres o najnizszej wartosci, jest pola¬ czone z drugim wejsciem drugiego kontrolujacego zespolu, a wyjscie deszyfratora, do którego jest dolaczony przekaz¬ nikwlaczajacy podzakres o najwyzszej wartosci, jest pola- 60 czone z jednym wejsciem pierwszego kontrolujacego ze¬ spolu. Liczace wejscie rewersyjnego licznika jest dolaczo¬ nedo wyjscia generatora umieszczonegowcyfrowymprzy¬ rzadzie pomiarowym, dostarczajacego impuls rozpoczecia i zakonczenia pomiaru. 65 Przyklad wykonania. Przedmiot wynalazku jest przed-86 147 stawiony w przykladziewykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w postaci blokowej uklad automatycz¬ nego przelacznika dla czterech podzakresów oraz frag¬ ment ukladu przyrzadu pomiarowego, z którym przelacz¬ nik wspólpracuje, a fig. 2 - przyklad rozwiazania tego ukladu za pomoca zespolów logicznych.Kontrolujace zespoly 1 i 2 sa identycznie zbudowane z funktorów sumy logicznej i negacji. Do wyjsc kontroluja¬ cych zespolów 1 i 2 sa dolaczone kierunkowe wejscia rewersyjnego licznika 3, przy czymwyjscie kontrolujacego zespolu 1 jest dolaczone do wejscia rewersyjnegolicznika3 uruchamiajacego licznik na dodawanie, a wyjscie kontro¬ lujacego zespolu 2 jest dolaczone do kierunkowego wejscia rewersyjnego licznika 3 uruchamiajacego licznik na odejmowanie.Wyjscie rewersyjnego licznika 3 jest polaczone z wej¬ sciem deszyfratora 4, sterujacego czterema przekaznikami , 6, 7 i 8%. Wejscia kontrolujacego zespolu 1 sa polaczone z dziewiatymi wyjsciami dekad 9 i 10 licznika pomiarowe¬ go umieszczonego nawejsciuprzyrzadu pomiarowego oraz z tym wyjsciem deszyfratora 4, do którego dolaczony jest, przekaznik 8 zalaczajacy podzakresonajwyzszej wartosci.Jedno wejscie kontrolujacego zespolu 2 jest dolaczone do zerowego wyjscia pierwszej dekady 9 licznikapomiarowe¬ go, a drugie wejscie zespolu 2 jest polaczone z wyjsciem deszyfratora 4, do którego dolaczony jest przekaznik 5 zalaczajacy podzakres o najnizszej wartosci.Liczace wejscie rewersyjnego licznika 3 jest polaczone z generatorem 11 doprowadzajacym do licznika 3 impulsy rozpoczecia i zakonczenia pomiaru.Dzialanie ukladu. Dzialanie ukladu jest opisane nizej.Pod wplywem wielkosci mierzonej doprowadzonej dowej¬ scia przyrzadu pomiarowego dekady licznika pomiarowe¬ go przyjmuja okreslone stany, przy czym w przypadku, gdy wielkosc doprowadzana jest wieksza od aktualnie wybra¬ nego podzakresu pomiarowego, wszystkie dekady licznika, pomiarowego przyjma stan odpowiadajacy wyjsciu dzie¬ wiatemu, wskutek czego przez pierwszy kontrolujacy ze¬ spól 1 do rewersyjnego licznika 3 zostanie doprowadzony sygnal wlaczajacy rewersyjny licznik 3 na dodawanie.Pod wplywem impulsu doprowadzonego z generatora 11 stan rewersyjnego licznika 3 zmieni sie o 1 w kierunku wiekszych wartosci, wskutek tego deszyfrator 4 uruchomi przekaznik wlaczajacy podzakres o wiekszej wartosci.W tych warunkach nastepuje ponowny pomiar kontrolny, przyczym w przypadku, gdyw pierwszej dekadzielicznika pomiarowego lub w którejs z nastepnych pojawi sie stan rózny od liczby dziewiec, rewersyjny licznik 3 zostaje zablokowany sygnalami z kontrolnych zespolów 1 i 2, gdyz wielkosc mierzona miesci sie w wybranym podzakresie; w tym przypadku licznik 3 nie zmienia stanu mimo poda¬ wania impulsów na jego wejscie liczace.W przypadku gdy wielkosc doprowadzana do wejscia przyrzadu pomiarowego jest mniejsza niz aktualnie wy¬ brany podzakres iw pierwszej dekadzie licznikapomiaro¬ wego wystepuje wartosc zero, kontrolujacyzespól 2podaje na kierunkowe wejscie rewersyjnego licznika 3 sygnal 6 umozliwiajacy przelaczenie licznika rewersyjnego na odejmowanie. Podobnie jak poprzednio impuls z generato¬ ra 11 zmienia stan rewersyjnego licznika 3 o jednostke w kierunku mniejszych wartosci, w wyniku czego zostaje wsaczony sasiedni, nizszy podzakres, na którym dokonuje sienastepny pomiar kontrolny.Zmianapodzakresu wgóre lub w dól bedzie nastepowac automatycznie do czasu zalaczenia wlasciwego podzakresu.W przedstawionym przykladzie do budowy kontroluja- cych zespolów 1 i 2 wykorzystano funktory sum logicz¬ nych, wskutek tego wielkosci logicznej „1" odpowiada brak napiecia na wejsciu ukladu. Wprzypadku odwrotnej zaleznosci napiec uzyskiwanych z pomiarowego licznika, wówczas gdy liczba „1" odpowiada napieciu na wejsciu kontrolujacego zespolu ukladu sumy logicznej nalezy za¬ stosowac uklad iloczynu logicznego.Zalety ukladu. W ukladzie automatycznego przelaczni-. ka podzakresów wedlug wynalazku liczba podzakresów jest okreslona pojemnoscia licznika rewersyjnego, przy czym rosnie wykladniczo w funkcji liczbyelementów uzy¬ tych do budowy licznika rewersyjnego, a wiec przy duzej liczbie podzakresów uklad jest stosunkowo nieskompliko¬ wany, przy czym szybkosc dzialania tegoukladu jestprak¬ tycznie ograniczona szybkoscia dzialania uzytych prze- kazników, a wiec moze byc bardzo duza. PL