RU2092794C1 - Устройство для автономных измерений физических величин - Google Patents
Устройство для автономных измерений физических величин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2092794C1 RU2092794C1 RU94013720A RU94013720A RU2092794C1 RU 2092794 C1 RU2092794 C1 RU 2092794C1 RU 94013720 A RU94013720 A RU 94013720A RU 94013720 A RU94013720 A RU 94013720A RU 2092794 C1 RU2092794 C1 RU 2092794C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- group
- comparator
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Использование: в измерительной технике, в частности при построении измерительных систем для очувствления роботов. Сущность изобретения: устройство для автономных измерений физических величин содержит два блока 1 и 2 измерительных преобразователей, подключенных соответственно к первым и вторым входам первого 3 и второго 4 коммутаторов, компаратор 5, прямой вход которого подключен к выходу первого блока 1 измерительных преобразователей, а инверсный - к выходу второго блока 2 измерительных преобразователей. Выход компаратора 5 подключен напрямую к управляющему входу коммутатора 3 и через инвертор 6 - к управляющему входу коммутатора 4, выход которого подключен ко входу делителя 7, имеющего N выходов и выполненного в виде резистивной матрицы. Устройство содержит также N групп, каждая из которых включает в себя блок 8 вычитания, компаратор 9 и коммутатор 10, где выход блока 8 вычитания соединен с прямым входом компаратора 9 и первым входом коммутатора 10, со вторым входом которого соединен вход уменьшаемого блока 8 вычитания. Инверсный вход каждого компаратора 9 соединен с нулевой шиной, а выход - с управляющим входом коммутатора 10 соответствующей группы. Выход первого коммутатора 3 устройства соединен со входом уменьшаемого блока 8 вычитания первой группы, а входы вычитаемого блоков 8 вычитания каждой последующей группы соединен с выходами коммутаторов 10 предшествующей группы. Входы вычитаемого блоков 8 вычитаемого каждой группы соединены с соответствующими выходами делителя 7. Выходы компараторов 5, 9 и коммутатора 10 последней группы являются выходами устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении измерительных систем для очувствления роботов, функционирующих автономно от человека на всех этапах от восприятия до обработки и использования измерительной информации.
Известно устройство для автономных измерений физических величин, содержащее два блока измерительных преобразователей, три коммутатора, два компаратора, инвертор, делитель и блок вычитания.
Недостатком известного устройства является недостаточное быстродействие.
Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.
На чертеже показана схема устройства для автономных измерений физических величин.
Устройство содержит два блока 1 и 2 измерительных преобразователей, подключенных соответственно к первым и вторым входам первого 3 и второго 4 коммутаторов, компаратор 5, прямой вход которого подключен к выходу первого блока 1 измерительных преобразователей, а инверсный к выходу второго блока 2 измерительных преобразователей. Выход компаратора 5 подключен напрямую к управляющему входу компаратора 3 и через инвертор 6 к управляющему входу коммутатора 4, выход которого подключен ко входу делителя 7, имеющего N выходов и выполненного в виде резистивной матрицы. Устройство содержит также N групп, каждая включает в себя блок 8 вычитания, компаратор 9 и коммутатор 10, где выход блока 8 вычитания соединен с прямым входом компаратора 9 и первым входом коммутатора 10, со вторым входом которого соединен вход уменьшаемого блока 8 вычитания. Инверсный вход каждого компаратора 9 соединен с нулевой шиной, а выход с управляющим входом коммутатора 10 соответствующей группы. Выход первого коммутатора 3 устройства соединен со входом уменьшаемого блока 8 вычитания первой группы, а входы вычитаемого блока 8 вычитания каждой последующей группы соединены с выходами коммутаторов 10 предшествующей группы. Входы вычитающего блока 8 вычитания каждой группы соединены с соответствующими выходами делителя 7. Выходы компараторов 5, 9 и коммутатора 10 последней группы являются выходами устройства.
Устройство работает следующим образом.
Вследствие работы блоков 1 и 2 измерительных преобразователей на их выходах получаем соответственно значения U1 и U2, несущие информацию об измеряемых величинах, которые характеризуют какое-либо свойство объектов. Значения U1 и U2 с выходов блоков 1 и 2 поступают соответственно на прямой и инверсный входы компаратора 5, который осуществляет операцию их сравнения. При этом его выходной сигнал несет информацию о том, какое из двух значений U1 и U2 измеряемых величин больше (или меньше) по отношению друг к другу. Сигнал с выхода компаратора 5 управляет работой первого и второго коммутаторов 3 и 4. При этом на управляющий вход коммутатора 3 он поступает непосредственно, а на управляющий вход коммутатора 4 через инвертор 6. Если U1<U2, то на выход первого коммутатора 3 с его первого входа подается значение U1, а на выход второго коммутатора 4 с его второго входа подается значение U2. Если U1>U2, на выход первого коммутатора 3 с его второго входа подается значение U2, а на выход второго коммутатора 4 с его первого входа значение U1. Таким образом, на выходе первого коммутатора 3 всегда находится меньшее из двух значений U1 и U2, в то время как на выходе второго коммутатора 4 всегда находится большее из них.
Пусть для определенности U1<U2. Тогда на выходе первого коммутатора 3 будет присутствовать значение U1, а на выходе второго коммутатора 4 значение U2. Последнее поступает на вход делителя 7, который осуществляет N раз деление U1 на основание системы счисления, в которой будет представлен результат измерения, возведенное в соответствующую степень. При двоичной системе счисления на выходах делителя 7 будут присутствовать N значений U2/21, U2/22,U2/2N. Число выходов делителя 7 соответствует числу разрядов представления результата измерения. При этом точность представления результата измерения будет определяться младшим разрядом, вес которого равен U2/2N. Таким образом, чем больше N, тем выше точность измерения и лучше разрешающая способность.
Сигнал U2/2N с первого выхода делителя 7 поступает на вход уменьшающего блока 8 вычитания первой группы элементов 8, 9, 10, на вход уменьшаемого которого поступает сигнал U1. В результате на его выходе получаем сигнал S1= U1-U2/21. Если U1<U2/21, то на выходе (обозначим его а1) компаратора 9 первой группы будет уровень логического нуля. Если U1>U2/21, то на выходе а1 будет уровень логической единицы. Этот сигнал поступает на управляющий вход коммутатора 10 первой группы, на выход которого при а1=0 подается с выхода коммутатора 3 сигнал U1, а при а1=1 с выхода блока 8 вычитания сигнал S1. Сигнал с выхода коммутатора 10 первой группы подается на вход вычитаемого блока 8 вычитания второй группы, на вычитающий вход которого со второго выхода делителя 7 подается сигнал U2/22. Если на вычитаемом входе названного блока 1 вычитания получено значение U1, то на его выходе получаем сигнал S2= U1-U2/22. Если U1<U2/22, то дальнейшая работа второй группы элементов 8, 9, 10 будет аналогична работе первой группы элементов 8, 9, 10, когда выполнялось условие U1<U2/21. Если U1>U2/22, дальнейшая работа второй группы будет аналогична работе первой группы, когда выполнялось условие U1>U2/21. При этом уровень логического нуля или единицы будет зафиксирован на выходе компаратора 9 второй группы, который обозначим а2. Если на вычитаемом входе блока 8 вычитания второй группы получено значение S1, то на его выходе получаем сигнал S2=S1 U2/22. При этом если S1<U2/22, то на выходе компаратора 9 второй группы будет зафиксирован уровень логического нуля, если же S1>U2/22, на выходе названного компаратора будет зафиксирован уровень логической единицы.
Аналогично работают последующие группы элементов 8, 9, 10. При этом на выходе аN компаратора 9 последней N-й группы будет зафиксирован бит информации (нулевой или единичный), соответствующий младшему разряду результата измерения. А на выходе коммутатора 10 данной группы будет представлено значение R абсолютной погрешности измерения.
В итоге двоичный код, зафиксированный на выходах компараторов 5, 9, будет соответствовать результату измерения. Дальнейшая обработка может быть выполнена в цифровом виде. Математически результат измерения, связывающий значения U1 и U2, записывается в виде:
если U1<U2,
если U2<U1,
где а1, а2, аN записанные в компараторах 9 биты информации; R - значения абсолютной погрешности.
если U1<U2,
если U2<U1,
где а1, а2, аN записанные в компараторах 9 биты информации; R - значения абсолютной погрешности.
Информация о представлении результата измерения в виде (1) или (2) записана в компараторе 5.
Данное устройство позволяет повысить быстродействие по сравнению с аналогом [1] в 2N раз, а по сравнению с прототипом [2] в N раз, если суммарное время переходных процессов в группах элементов 8, 9, 10 не превышает периода тактовой частоты их стробирующих генераторов.
Claims (1)
- Устройство для автономных измерений физических величин, содержащее два блока измерительных преобразователей, два управляемых коммутатора, компаратор, инвертор, делитель и блок вычитания, где выход первого блока измерительных преобразователей соединен с первыми входами первого и второго коммутаторов и прямым входом компаратора, выход второго блока измерительных преобразователей соединен с вторыми входами первого и второго коммутаторов и инверсным входом компаратора, выход которого является одним из выходов устройства и соединен с управляющим входом одного из названных коммутаторов напрямую, а через инвертор с управляющим входом другого, выход которого соединен с входом делителя, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительными группами из блока вычитания, компаратора и управляемого коммутатора, причем выход блока вычитания в каждой группе соединен с прямым входом компаратора и первым входом коммутатора, с вторым входом которого соединен вход уменьшаемого блока вычитания, инверсные входы компараторов групп соединены с нулевой шиной, а выходы с управляющими входами соответствующих коммутаторов и одновременно являются выходами устройства, выход первого коммутатора устройства соединен с входом уменьшаемого блока вычитания первой группы, входы уменьшаемого блоков вычитания каждой последующей группы соединены с выходами коммутаторов предшествующей группы, входы вычитаемого блоков вычитания каждой группы соединены с соответствующими выходами делителя, который выполнен в виде резистивной матрицы, а выход коммутатора последней группы является выходом для контроля погрешности устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94013720A RU2092794C1 (ru) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Устройство для автономных измерений физических величин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94013720A RU2092794C1 (ru) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Устройство для автономных измерений физических величин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94013720A RU94013720A (ru) | 1995-12-10 |
RU2092794C1 true RU2092794C1 (ru) | 1997-10-10 |
Family
ID=20154895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94013720A RU2092794C1 (ru) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Устройство для автономных измерений физических величин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2092794C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457536C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2012-07-27 | ТУЗОВА Алла Павловна | Способ выбора модели исследуемой системы на основании вычисленных энтропийных потенциалов ее событий и устройство для осуществления этого способа |
-
1994
- 1994-04-18 RU RU94013720A patent/RU2092794C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1324521, кл. G 01 D 21/00, 1993. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457536C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2012-07-27 | ТУЗОВА Алла Павловна | Способ выбора модели исследуемой системы на основании вычисленных энтропийных потенциалов ее событий и устройство для осуществления этого способа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4149256A (en) | Analog signal processing system | |
RU2092794C1 (ru) | Устройство для автономных измерений физических величин | |
RU2087869C1 (ru) | Устройство для автономных измерений физических величин | |
RU2132043C1 (ru) | Устройство для автономных измерений физических величин | |
RU94013720A (ru) | Устройство для автономных измерений физических величин | |
RU2047840C1 (ru) | Способ автономных измерений физических величин | |
SU847267A2 (ru) | Устройство дл управлени шаговымидВигАТЕл Ми | |
RU2063613C1 (ru) | Способ автономных измерений физических величин | |
SU864550A2 (ru) | Устройство дл измерени функции распределени случайной погрешности аналого-цифровых преобразоваелей | |
SU780188A1 (ru) | Многоканальный аналого-цифровой преобразователь | |
RU2028730C1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь | |
SU618747A1 (ru) | Цифровое усредн ющее устройство | |
SU1061260A1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь | |
RU94013719A (ru) | Устройство для автономных измерений физических величин | |
SU822347A1 (ru) | Вычислительный преобразовательНАпР жЕНи B КОд | |
SU947960A1 (ru) | Двухпол рный аналого-цифровой преобразователь с автоматическим масштабированием входного сигнала | |
SU549788A1 (ru) | Устройство дл двухкординатного программного управлени | |
SU1441196A1 (ru) | Устройство дл измерени дробной части интерференционной полосы | |
SU894592A1 (ru) | Цифровой частотомер | |
SU866635A1 (ru) | Цифровой пусковой орган релейной защиты | |
SU970401A1 (ru) | Аналого-цифровой функциональный преобразователь | |
SU974575A1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь | |
SU1304037A1 (ru) | Устройство дл определени коэффициента усилени операционных усилителей | |
SU1056214A1 (ru) | Многоразр дное устройство дл алгебраического суммировани | |
SU1525916A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код |