SU1112292A1 - Устройство дл автоматического выбора предела измерени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ, содержащее масштабирующий блок, вход которого подключен к входной клемме устройства, а вьтод соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора верхнего значени  диапазона и дешифратора нижнего значени  диапазона, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к источнику тактовой частоты , а выходы соединены с входами соответственно обратного и пр мого счета реверсивного счетчика импульсов , выходы которого соединены с входами дешифратора пределов измерени , выходы которого подключены-к управл ющим входам масштабирующего блока, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности и надежности в работе, в него введены блок сравнени , элемент ИЛИ, третий элемент И, дешифратор старшего предела и дешифратор младшего предела, причем вход блока сравнени  соединен с выходом масштабирующего блока, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выхо (Л дом дешифратора верхнего значени  диапазона, а выход - с первым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с пр мым выходом дешифратора старшего предела, инверсный, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а входы с выходами реверсивного счетчика импульсов и входами дешифратора младьо to шего предела, инверсньй выход которого соединен с третьим входом первосо го элемента И, выход третьего элеменьэ та И подключен к выходной клемме Перегрузка.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в многопредельных интегрирующих вольтметрах посто нного ток

Известно устройство дл  автоматического выббра предела измерени  интегрирующего цифрового вольтметра, содержащее последовательно соединенные входной блок, блок сравнени ,, блок управлени  и блок переключени  пределов измерени , вых.од которого подключен к управл ющему входу входного блока, информационный вход которого подключен к входной клемме устройства , к второму входу блока сравнени  подключен источник опорного напр жени  ij .

Недостаток данного устройства низка  надежность, обусловленна  тем что при наличии значительного уровн  помех на вход блока сравнени  через входной блок поступает сумма помехи и полезного сигнала, затрудн   правильный выбор предела измерени , а так как при измерени х малых напр жений уровень помехи может в несколь ко дес тков раз превосходить уровень сигнала,высокоточные измерени  оказываютс  невозможными.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  автоматического выбора предела измерени , содержащее масштабирующий блок, вход которого подключен к входной клемме устройства , а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , выходы которого соединены с соответствующими входами дешифраторов верхнего и нижнего значений диапазона, выходы которых соединены с первыми входами соответственно второго и первого элементов И, вторые входы которых подключены к источнику тактовой частоты , а выходы соответственно к входам пр мого и обратного счета реверсивного счетчика импульсов, выходы которого соединены с входами дешифра тора пределов измерени , выходы которого подключены к управл ющим входам масщтабирующего блока (,2j

Недостатками известного устройства  вл ютс  невысокие-точность и надежность в работе в услови х значи тельного уровн  помех, когда сумма полезного сигнала и помехи превышает пределы линейного участка передаточной характеристики масштабирующего

блока, вследствие чего на его выходе формируетс  помеха в виде посто нной составл ющей, грубо искажающа  результат измерени . Недостатком устройства  вл етс  и то, что при подаче на его вход напр жений, больших верхнего предела измерени  или меньших нижнего, процесс выбора предела может зациклитьс , при этом информаци  о перегрузках на входе - выходе устройства отсутствует, что также понижает надежность в работе.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности в работе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  автоматического выбора предела измерени , содержащее масштабирующий блок, вхоД которого подключен к входной клемме устройства, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора верхнего значени  диапазона и дешифратора нижнего значени  диапазона, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к источнику тактовой частоты , а выходы соединены с входами соответственно обратного и пр мого счета реверсивного счетчика импульсов , выходы которого соединены с входами дешифратора пределов измерени , выходы которого подключены к управл ющим входам масштабирующего блока, введены блок сравнени , элемент ИЛИ, третий элемент И, дешифратор старшего предела и дешифратор младшего предела, вход блока сравнени  соединен с выходом масштабирующего блока, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом дешифратора верхнего значени  диапазона, а выход с первым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с пр мым выходом дешифратора старшего предела, инверсный выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а входы - с выходами реверсивнйго счетчика импульсов и входами дешифратора младшего предела, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход третьего элемента И подключен к выходной клемме Перегрузка. 31 На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство дл  автоматического выбора предела измерени  содержит масштабирующий блок 1, выход которого соединен с входом интегрирующего аналого-циЛрового преобразовател  2 и входом блока 3 сравнени , выход которого соединен с вторьп входом элемента ИЛИ 4 элемент И 5, выход которого подключен к выходной клемме Перегрузка, выходы аналого-цифрового преобразовател  2 соединены с входами дешифратора 6 верхнего значени  диапазона и дешифратора 7 нижнего значени  диапазона, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 8, второй вход которого подключен к источнику тактовой частоты (4) и второму входу второго элемента И 9, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 4 и первым входом третьего элемента И 5, а выход - с входом пр мого счета реверсивного счетчика 10 импульсов, вход обратного счета которого соединен с выходом элемента И 8, а выходы - с входами дешифратора 11 пределов измерени , дешифратора 12 старше го предела и дешифратора 13 младшего предела, инверсный выход которого соединен с третьим входом элемента И 8, инверсный выход дешифратора 12 соединен с третьим входом элемента И 9, а пр мой выход - с вторым входо элемента И 5, выходы дешифратора 11 соединены с управл ющими входами масштабирующего блока 1, выход дешиф ратора 6 соединен с первым входом элемента ИЛИ 4. Блок 3 сравнени  может быть выпол нен на двух аналоговых компараторах, первые входы которых объединены и  вл ютс  входом блока,   вторые входы подключены к двум источникам опорного напр жени  соответственно положительной и отрицательной пол рности , задающим пределы линейной час ти передаточной характеристики масштабирующего блока 1, при этом выходы компараторов объединены по схеме ИЛИ Масштабирующий блок 1 может быть выполнен на основе усилител  посто н ного тока с регулируемым делителем напр жени , в цепи обратной св зи. Устройство работает следующим образом . 924 Измер емый сигнал (1 поступает на вход масштабирующего блока 1, коэффициент передачи которого измен етс  переключением делител  напр жени  обратной св зи с помощью коммутирующих элементов, управление которыми осуществл етс  с выходов дешифратора 11 пределов измерени . С выхода блока 1 сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  2 и вход блока 3 сравнени , на выходе которого формируетс  сигнал логического нул , если сигнал на выходе блока 1 находитс  в пределах линейной части его передаточной характеристики ., или сигнал логической едини1ды в . противном случае. Код результата аналого-цифрового преобразовани  с выхода преобразовател  2 поступает на входы дешифраторов 6 и 7. Дешифратор 6 верхнего значени  диапазона аналого-цифрового преобразовател  формирует сигнал логической единиць, если результат преобразовани  превышает верхнее значение диапазона, при этом через элемент Ш1И 4 указанный сигнал Поступает на первый вход элемента Р1 9, разреша  прохождение очередного импульса с источника тактовой частоты i-j. , равной частоте циклов преобразовани  аналого-цифрового преобразовател  2, на вход пр мого счета реверсивного счетчика 10, Счетчик 10 посредством дешифратора 11 пределов измерени  переключает измерени  в масштабирующем блоке 1 на более, грубый, Описанньй процесс продолжаетс  до тех пор, пока результат преобразовани  не окажетс  меньше верхнего значени  диапазона преобразовател  2, Если при этом на выходе блока 3 сравнени  находитс  сигнал логического нул , то процесс выбора предела измерени  завершаетс , если же сигнал логической единицы, а это означает, что измер емый сигнал превышает пределы линейной части передаточной характеристики блока 1, то сигнал логической единицы через элемент ИЛИ 4 поступает на первый вход элемента И 9, и очередной импульс тактовой частоты переключает реверсивный счетчик 10, который посредством дешифратора 11 устанавливает в блоке 1 более грубый предел измерени , что исключает искажение сигнала масштабирующим блоком 1. $11 Дешифратор 7 нижнего значени  диа пазона аналого-цифрового преобразовател  формирует сигнал логической единицы, если результат преобразовани  окажетс  меньше нижнего значени  диапазона, что приводит к переключению блока 1 в сторону увеличени  чувствительности. Сигнал логической единицы на выходе дешифратора 7 раз - - - ж решает прохождение очередного импуль са тактовой частоты через элемент И 8 на вход обратного счета счетчика 10, которьй начинает переключать пределы измерени  в сторону увеличени  чувствительности до тех пор, пока результат преобразовани  не окажетс  больше нижнего значени  диапазона аналого-цифрового преобразовател  2. Если при этом счетчик 10, а следовательно, и масштабирующий блок 1 переключаютс  на самый младший предел измерени , то на инверсном выходе дешифратора 13 младшего предела по вл етс  сигнал логического нул . импульс тактовой частоты уже не проходит через элемент И 8 на вход ревер сивного счетчика 10 и процесс выбора предела измерени  заканчиваетс . 2 Если при переключении в сторону загрублени  чувствительности счетчик 10 окажетс  в состо нии, соответствующем самому грубому пределу измерени , то на инверсном выходе дешифратора 12 по вл етс  сигнал логичес- кого нул , и процесс выбора предела измерени  также завершаетс . Если при этом на выходе дешифратора 6 -f J rTd nDUVU C ДСШИфрсгТОрД D Н ходитс  сигнал логической единицы. что означает превышение верхнего значени  диапазона аналого-цифрового преобразовател  2, или сигнал логической единицы оказываетс  на выходе блока 3 сравнени , что означает превышение предела линейной части передаточной характеристики масштабирующего блока 1, то на выходе элемента И 5 формируетс  сигнал Перегрузка , по которому следует прин ть меры дл  снижени  уровн  сигнала на входе измерительного устройства, а результат измерени  игнорировать. Таким ббразом, применение предлагаемого устройства позвол ет при измерени х в услови х значительного уровн  помех повысить точность и надежность в работе.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ, содержащее масштабирующий блок, вход которого подключен к входной клемме устройства, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора верхнего значения диапазона и дешифратора нижнего значения диапазона, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к источнику тактовой час тоты, а выходы соединены с входами соответственно обратного и прямого счета реверсивного счетчика импуль сов, выходы которого соединены с входами дешифратора пределов измерения, выходы которого подключены к управляющим входам масштабирующего блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности в работе, в него введены блок сравнения, элемент ИЛИ, третий элемент И, дешифратор старшего предела и дешифратор младшего предела, причем вход блока сравнения соединен с выходом масштабирующего блока, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом дешифратора верхнего значения диапазона, а выход - с первым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом дешифратора старшего предела, инверсный выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а входы с выходами реверсивного счетчика импульсов и входами дешифратора младшего предела, инверсный выход которого соединен с третьим входом перво-j го элемента И, выход третьего элемента И подключен к выходной клемме Перегрузка.

   ьо ьэ ζ© ьэ >