SU1057871A1 - Измерительный прибор с аналоговым отсчетом - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР С АНАЛОГОВЫМ ЬТСЧЕТОМ, содержащий аналогоцифровой преобразователь, блок элементов И, счетчик, состо щий из последова тельно соединенных снетчика младших разр дов и счетчика старших разр дов, дешифратор состо ни  счетчика младших разр дов и дешифратор состо ни  счетчика старших разр дов , генератор импульсов, линейную шкалу со светодиодами и распределитель импульсов, первый вьссод которого соединен с управл ющим входом блока элементов И, а первый вход соединен с выходом генератора импульсов, выходы блока элементов И соединены с установочными входами счетчика, выход которого соединены с входами дешифраторов, а вы/ходы дешифраторов соединены с входами линейной шкалы с светодиодами; отличающийс  тем, . с целью повЕлшени  точности измерени  в него дополнительно введены регистр , элемент И, элемент НЕ, первый и второй ключи, дополнительные счетчик, дешифратор и линейна  шкала с светодиодами, причем входы регистра соединены с выходами аналого-цифрового преобразовател , выходы регистра соединены с входами блока элементов И, управл ющий выход аналого-цифрового преобразовател  соединен с дополнительным входом распределител  импульсов, дополнительный выход которого подключен к управл ющему входу регистра , нулевые выходы дешифраторов i соединены с входами элемента И, выход которюго соединен с управл ющим входом первого ключа и с входом элемента НЕ, причета вход первого ключа соединен с вторьм выходом распределител  импульсов, выход первого ключа - с входом счетчика, выход элемента НЕ соединен с управл ющим входом второго ключа, второй выход распределител  импульсов соединен с входом второго ключа, выход которого соединен с входом сл дополнительного счетчика, установочный вход которого соединен с ч первым выходом распределител  I 30 импульсов, а выход - с входом до;полнительного дешифратора, выходы которого соединены с входами дополнительной линейной шкалы с светодиодами .

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике.

Известен измерительный прибор с, аналоговым отсчетом, содержащий аналого-цифровой преобразователь и дешифратор, выход которого соединен с оптоэлектронными элементами отсчетного устройства Щ .

Недостатками известного прибора  вл ютс  низка  точность и неудобство считывани  показаний.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  измерительный прибор с аналоговым отсчетом, содержащий аналого-цифровой преобразователь, блок элементов И, первые входы которого соединены с выходами разр дов аналогоцифрового преобразовател , вторые входы - с первым выходом распределител  импульсов, а выходы - с установочными входами счетчика, счетный вход которого подключен к второму выходу распределител  импульсов , а выходы - к входам дешифраторов состо ний младших и старших разр дов счетчика, выходы которых соединены со светодиодами линейной шкалы, и генератор импульсов, подключенный к входу распределител  импульсов 2 .

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерени  .

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в измерительный прибор с аналоговьп- отсчетом, содержащий аналого-цифровой преобразоваетль, блок элементов И, счетчик, состо щий из последовательно соединенных счетчика младших разр дов и счетчика старших разр дов, дешифратор состо ни  счетчика младших разр дов и дешифратор состо ни  счетчика старших разр дов, генератор импульсов , линейную шкалу со светодиодами и распределитель импульсов, первый выход которого соединен с управл ющим входом блока элементов а первый вход соединен с выходом генератора импульсов, выходы блока элементов И соединены с установочными входами счетчика, выходы которог соединены с входами дешифраторов, а выходы дешифраторов соединены с входс1МИ линейной шкалы с светодиодами , дополнительно введены регистр элемент И, элемент НЕ, первый и второй ключи, дополнительные счетчик, дешифратор и линейна  шкала с све| .тодиодами, причем входы регистр а соединены с выходами аналого-цифрового преобразовател , выходы регистра соединены с входами блока элементов И, управл ющий выход аналого-цифрового преобразовател 

соединен с дополнительным входом распределител  импульсов, дополнительный выход которого подключен к управл ющему входу регистра, нулевые выходы дешифраторов соединен с входами элемента И, выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа и с входом элемента НЕ причем вход первого ключа соединен с вторым выходом распределител  импульсов,, выход первого ключа с входом счетчика, выход элемента НЕ соединен с управл ющим входом второго ключа, второй выход распределител  импульсов соединен с входом второго ключа, выход которого соединен с входом дополнительного счетчика , установочный вход которого соединен с первым выходом распределител  импульсов, а выход - с входом дополнительного дешифратора, выходы которого соединены с входами дополнительной линейной шкалы с светодиодами .

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого прибора; на фиг. 2 схема распределител  импульсов; на фиг. 3 - временные диаграммы работы распределител  импульсов.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистр 2, блок 3 эле:ментов И, счетчик 4, состо щий из последовательно соединенных счетчика 5 младших разр дов и счетчикг 6 старших разр дов, дешифратор 7 состо ни  счетчика младших разр дов и дешифратор 8 состо . ни  счетчика старших разр дов, линейную шкалу 9 с светодиодами, элемент 10 И, первый ключ 11, распределитель 12 импульсов, генератор 13 импульсов, элемент 14 НЕ, второй ключ 15, дополнительный счетчик 16, дополнительный дешифратор 17 и дополнительную шкалу 18.

Распределитель 12 импульсов содержит делитель 19 частоты, триггер 20, эл:ементы 21 и 22 И, элемент 23 НЕ и синхронизатор 24. Выходы аналого-цифрового преобразовател  1 соединены с входами регистра 2, выходы которого соединены с входами блока 3 элементов И. Выходы блока 3 элементов И соединены с установочными входами счетчика 4, разр дные выходы которого соединены с входами дешифраторов 7 и 8. Выходы дешифраторов 7 и 8 соединены с входами шкалы 9 с светодиодами, а нулевые выходы дешифраторов 7 и 8 - с входами элемента 10 И, выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа 11. Выход первого ключа 11 соединен с входом счетчика 4. Первый выход распределител  12 импульсов соединен с управл ющим входом блока 3 элементов И, а второй выход с входом первого ключа 11.Выход генератора 13 импульсов соединен с вхо распределител  12 импульсов, допол нительный вход которого подключен управл ющему выходу аналого-цифров преобразовател  1, а дополнительн выход соединен с управл ющим входо регистра 2. Выход элемента 10 И со нен с входом элемента 14 НЕ, выход которого соединен с управл ющим входом второго ключа 15. Вход первого ключа 11 соединен с входом вт рого ключа 15, выход которого соед нен с входом дополнительного счетчика 16, Установочный вход дополни тельного счетчика 16 соединен с пе вым выходом распределител  12 импульсов . Выход дополнительного сче чика 16 соединен с входом дополнит него дешифратора 17, выход которог соединен с входами дополнительной шкалы 18, На вход делител  19 частоты поступают тактовые импульсы генератора 13 импульсов, вход синхронизатора 24 соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател  а выход элемента 21 И соединен с управл ющим входом блока 3 элементов И. Выход элемента 22 И соединен с входами ключей 11 и 15, а выход синхронизато{эа 24 соединен с управл ющим входом регистра 2. Прибор работает следующим образ Аналого-цифровой преобразователь 1 после каждого измерени  по своему .управл ющему выходу выдает сигнал Конец преобразовани , поступающий в распределитель 12 импульсов . Последний выдает сигнал на управл ющий вход регистра 2, по которому производитс  запись информации с выходов аналого-1 фрового преобразовател  в регистр 2 и хранение ее там до следующего измерени . Далее по каждому импуль су с выхода распределител  12 импульсов , поступающему на вход блока 3 элементов И, производитс  запись кода из регистра 2 в счетчики 5 и 6 младших и старших разр дов и сброс дополнительного счетчи ка 16. С выходов дешифраторов 7 и поступает сигнал, включающий соответствующий светодиод шкалы 9. Есл код, записанный в счетчике 4, не р вен нулю, то на выходе элемента 10 И находитс  разрешающий потенциал , поступающий на управл ющий вход первого ключа 11 и вход элемента 14 НЕ. Поэтому на управл юще входе второго ключа 15 будет запре щающий потенциал. Далее с второго выхода распреде лител  12 импульсов на вход ключа 11 поступает пачка имТТульоов, Количество ;ti импульсов в пачке рав но количеству включаемых светодиоДов . Указанна  пачка импульсов поступает на вычитающий вход счетчика 4, последовательно уменьша  его содержимое, в результате чего загораютс  соответствующие светодиоды участка шкалы. После окончани  пачки импульсов с первого выхода распределител  12 импульсов поступает новый импульс на вход блока 3 элементов И и в счетчике 4 восстанавливаетс  старое значение. Одновременно происходит установка в нулевое состо ние дополнительного счетчика 16. Далее описанный процесс повтор етс . Если в процесса вычитани  код в счетчике 4 станет равным нулю, то на нулевых выходах дешифраторов 7 и 8 по вл ютс  сигналы, вызывающие по вление запрещающего потенциала на выходе элемента 10 И и разрешающего потенциала на выходе элемента 14 НЕ. Поэтому дальнейшие импульсы из этой пачки не пройдут в счетчик 4 и код в нем не изменитс  до максимального . Часть импульсов из этой пачки, котора  не прошла на вход счетчика 4, через второй ключ 15 поступает на вход дополнительного счетчика 16, последовательно увеличива  его содержимое. Дополнительный дешифратор 17 подключен к дополнительной шкале 18, начина  с первого выхода, мину  нулевой. Поэтому, если код дополнительного счетчика 16 равен нулю, то светодиоды дополнительной шкалы 18 не включены. При изменении кода дополнительного счетчика 16 начинают подключатьс  светодиоды дополнительной шкалы 18, причем первый светодиод этой шкалы стоит вплотную к нулевому светодиоду шкалы 9, Поэтому световой указатель дополнительной шкалы 18 измен етс  в противоположную сторону по отношению к шкале 9. В результате этого суммарна  длина светового указател  на обеих шкалах 9 и 18 будет посто нной и равной длине светового указател  на шкале 9 в вышеописанном случае. Таким образом, даже дл  измеренного кода аналого-цифрового преобразовател , равного нулевому значению, длина светового указател  будет равна выбранному числу И , причем его край будет напротив нулевой отметки шкалы 9. Эта особенность устройства позвол ет проводить диагностику неисправностей устройства, так как дл  работающего устройства величина светового указател  должна иметьпосто нную величину. Распределитель 12 импульсов работает следующим образом. Делитель 19 частоты осуществл ет деление входных тактовых импульсов

на коэффициент, численно равный 11-1 где 1Л - количество свет щихс  светодиодов . На временной диаграмме .

Каждый п тый импульс поступает на выход делител  частоты и далее, на импульсный вход триггера 20, перевод  его в единичное состо ние. Следующий за ним тактовый импульс переводит триггер 20 обратно в нулевое состо ние, формиру  на его единичном выходе положительный, а на нулевом - отрицательный импульсы, длительность которых равна периоду тактовых импульсов. Отрицательный импульс поступает на установочный потенциальный вход делител  19 частоты, перевод  его в исходное нулевое состо ние. Тактовый импульс , поступающий на вход делител  19 частоты, во врем  действи  установочного импульса не измен ет его состо ни . Ни выходе элемента 21 И после ка шых п входных импульсов формируетс  один импульс, по заднему фронту которого производитс  запись информации в счетчик 4. На выходе элемента 22 И формируютс  пачки поП-1 импульсов, которые через первый ключ 11 поступают на вычитающий вход счетчика 4

Сигнал Конец преобразовани  с выхода аналого-цифрового преобразовател  поступает на вход синхронизатора 24, который синхронизирует его инверсным тактовым импульсом /дл  подачи на управл ющий вход регистра 2. Синхронизаци  инверсным тактовым импульсом необходима дл  того , чтобн: в момент считывани  информации с регистра 2 информаци  на его выходе не измен лась. Такое построение схемы распределител  12 импульсов дает последовательность ft состо ний счетчика 4, причем врем  нахождени  счетчика 4 в каждом состо нии всегда одинаково и равно периоду входных тактовых импульсов. Смена исходного состо ни  происходит по импульсу с выхода элемента 21 И между пачками импульсов , поэтому запись новой информации с выходов аналого-цифрового 5 преобразовател  1 не нарушает работу прибора

Такое выполнение измерительного прибора позвол ет повысить точность измерени , так как независимо от значени  измеренного кода аналогоцифрового преобразовател  длина светового указател  равна выбранному числу щ , причем его край при нулевом значении кода находитс  напротив нулевой отметки шкалы.

При кодах меньших, чем число М , при уменьшении содержимого счетчика возникает така  ситуаци , когда код в счетчике станет равным нулю, а после вычитани  следующего импульса код становитс  равным максимальному значению, что в известных приборах приводит к возникновению больших погрешностей измерени , т.е. предлагаемое изобретение позвол ет существенно повысить точность измерени .

ТИ

nnnnnnnnnnnnn

. Запись В I счетучк

Пачки . импульсоо

Записи S регистр

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР С АНАЛОГОВЫМ Отсчетом, содержащий аналогоцифровой преобразователь, блок элементов И, счетчик, состоящий из последовательно соединенных счетчика младших разрядов и счетчика старших разрядов, дешифратор состояния счетчика младших разрядов и дешифратор состояния счетчика старших разрядов , генератор импульсов, линейную шкалу со светодиодами и распределитель импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом блока элементов И, а первый вход соединен с выходом генератора импульсов, выходы блока элементов И соединены с установочными входами счетчика, выходу которого соединены с входами дешифраторов, а вы,ходы дешифраторов соединены с входами линейной шкалы с светодиодами> отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены регистр, элемент И, элемент НЕ, первый и второй ключи, дополнительные счетчик, дешифратор и линейная шкала с светодиодами, причем входы регистра соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, выходы регистра соединены с входами блока элементов И, управляющий выход аналого-цифрового преобразователя соединен с дополнительным входом распределителя импульсов, дополнительный выход которого подключен к управляющему входу регистра, нулевые выходы дешифраторов соединены с входами элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и с входом элемента НЕ, причем вход первого ключа соединен с вторым выходом распределителя импульсов, выход первого ключа - с входом счетчика, выход элемента НЕ соединен с управляющим входом второго ключа, второй выход распределителя импульсов соединен с входом второго ключа, выход которого соединен с входом дополнительного счетчика, установочный^- вход* которого соединен с первым выходом распределителяi импульсов, а выход - с входом дополнительного дешифратора, выходы ‘которого соединены с входами дополнительной линейной шкалы с светодиодами .

   SU„n 1057871