SU737879A1 - Цифровой регистратор импульсных процессов - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения и регистрации параметров импульсных процессов.

Известен цифровой регистратор импульсных процессов,, содержащий аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство и блок управления режимом работы [1] .

Недостатком его является регистрация большого объема избыточной информации.

Известен цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий блок пороговых напряжений, набор нуль-органов и преобразователь кодов, образующих анало-’ го-пифровой преобразователь, счетчик времени с поИключенным к его входу генератором эталонной частоты, запоминающее устройство, к одним входам которого подключены выходы аналого-цифрового преобразователя, а ко вторым входам выход счетчика, а также блок управления режимом работы [2] .

Недостатком его является наличие большого объема избыточной информации моментов времени.

Цель изобретения - сокращение избыточной информации, расширение диапазона 'и повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство, блок управления, счетчик времени, генератор эталонной частоты введены распределитель импульсов, многовходовый элемент ИЛИ, регистр, дополнительные счетчики времени, согласующие элементы, элементы И. Третий выход блока управления соединен с первым входом распределителя импульсов, выходом связанного с первыми входами согласующих элементов, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со jBTopbiM входом запоминающего, устройства, а цифровой вход - с выходом аналого-цифрового преобразователя. Вто737879.

рыё входы согласующих элементов, кроме ”'* НёрвОго; соединены с выходами элементов

Ии через регистр с вторым входом первого согласующего элемента, третий вход эпёйента - с первым $ выходом счетчика времени, третьи вЛоды . остальных согласующих элементов - свыходами дополнительных счетчиков времени, выходом счетчика времени, а информапион- ю ’ийё Выходы счетчика времени и дополиитёиьны х е четников ' врёмо ни с вхо'дами элементов И.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, запоминающее устройство 2 и связанный с ними блок 3 управления, а счетчик 4 времени, соединенный с генератором 5 эталонной частоты, распределитель 6 импульсов, один вход кото- . рого подключен к генератору 5 эталонной . частоты, а второй вход - к блоку 3, многовходовой элемент ИЛИ 7, регистр 8 и соединённые последовательно счетчики 9, 10, 11 времени/ первый из которых подключен к счетйику 4, согласующие элементы 12, 13, 14, 15, 16, одни входы которых подключены к информационным выходам счетчиков 4, 9, 10, 11 и к выходу регистра 8, вторые входы - к выходам распределителя 6, элементы И 17, 18, 19, 20, по одному элементу на каждый из счетчиков 4, 9, 10, 11. Входы эле' ментов И 17, 18, 19, 20 подключены к дополнительным выходам счетчиков 4, 9, 10, 11, а выходы - к третьим входам .

12, 13, 14, 15 и кр входам регистра 8. Выходе) всех согласующих элементов 1216 и выход аналого-цифрового преобразователя 1 подключены к входам многовходового элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с информационным входом запоминающего устройства 2.

' Устройство работает следующим образом.

При Включении устройства в режим измерение входной аналоговый сигнал в аналого-цифровом преобразователе 1 преобразуется в последовательность цифровых, отсчётов. Одновременно импульсы с генератора 5 начинает поступать на вход счетчика 4 и все счетчики 4, 9, 10, 11 “~’-^;:*^:'НРрёкбДЯТ”В· режим подсчета числа импульсов, т.е. отмечают в цифровом виде моменты, врёмейи ,на заданном временном интервале, на котором происходит регистрация импульсных процессов.

По сигналу с блока 3, осуществляющего поиск характерной точки импульсного процесса (заданного уровня переднего фронта, пикового значения, последоватепь•ности ординат в заданной части импульсса и т.д.) цифровой код или последоватёпьность кбдой поступает через элемент ИЛИ. 7 в запоминающее устройство 2, где происходит его регистрация. Одновременно происходит регистрация момента времени, существующего зарегистрирован·* ной характерной точке.

Для регистрации момента времени блок 3 запускает распределитель 6, вырабатывающий серию сдвинутых во времени друг относительно друга сигналов для упраавления работой согласующих элементов 12-16.

При поступлении управляющего сигнала на согласующий элемент 12 информация со счётчика 4 подготовлена для ее переноса через согласующий элемент 12 их элемент ИЛИ 7 в запоминающее устрой25 ство 2. Однако перенос информации зависит от избыточности, анализ которой осуществляется элементом И 17. Если элемент И 17, настроенный на ожидаемую или наиболее вероятную комбинацию кода, срабатывает, то сигнал с его выхода поступает на запрещающий вход согласующего элемента 12 и переноса информации в запоминающее устройство не произойдет.

В противном случае информация со счетчика 4 через согласующий элемент 12 и элемент ИЛИ 7 переносится в запоминающее устройство 2.

Аналогичным образом информация счетчиков 9, 10, 11 анализируется соответ40 ственно элементами И 18, 19, 20 и через согласующие элементы 13, 14, 15 и элемент ИЛИ 7 переносится в запомина-. ющее устройство 2 или аннулируется.

При поступлении управляющего сигна45 па на последний согласующий элемент 16 информация из регистра 8, хранящего состояние элементов И 17—20, переносится и регистрируется в запоминающем устройстве 2.

Запись в запоминающее устройство! состояния элементов И 17-20 необходима для восстановления исходного кода времени при считывании. Восстановление осуществляется путем размещения слоев, пропущенных при регистрации между словами, считанными с запоминающего устройства 2 в соответствии с состояниями разрядов регистра 8. Значение пропущенных i

слов соответствуют комбинациям ожидаемых кодов, на которые были настроены элементы И.

Таким образом, при регистрации моментов времени избыточная информация исклю- 5 чается и информация заносится в память В (сокращенном, но достаточном для ее восстановления объеме.

Эффективность сжатия данных в устройстве определяется законом распределения 10 регистрируемых характерных точек на заданном временном интервале. Чем меньше разброс во времени регистрируемых характерных точек, тем эффективнее работа устройства. 15

Одновременно устройство обеспечивает расширение диапазона регистрируемых временных интервалов и повышение точности их измерения. Расширение диапазона и повышение точности достигается за счет уве-20 пиления числа дополнительных счетчиков, подключаемых к основному. При этом число разрядов суммарного счетчика времени может быть много больше числа; входных разрядов запоминающего устройства и не 25 зависит от его числа.

Последнее дает возможность увеличить практически без ограничений разрядность счетчика времени и, следовательно, расширять диапазон и повышать точность из- 30 мерения.

Claims (2)

1. I . Изобретение относитс  к измеритёпг ной технике и предназначено дп  измерени  и регистрации параметров импульсных процессов. Известен цифровой регистратор импульсных процессов,, содержащий аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство и блок управлени  режимом работы l . Недостатком его  вл етс  регистраци  большого объема избыточной информации. Известен цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий блок пороговых напр жений, набор нуль-органов и преобразователь кодов, образующих аналого-цифровой преобразователь, счетчик времени с подключенным к его входу генератором эталонной частоты, запоминающее устройство, к одним входам которого подключены выходы аналого-цифрового преобразовател , а ко вторым входам :выход счетчика, а также блок управлени  режимом работы 2 . . Недостатком его  вл етс  наличие большого объема избыточной информации моментов времени. Цель изобретени  - сокращение избыточной информации, расширение диапазона и повышение точности измерени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в цифровой регистратор импульсных процессов , содержащий аналого-цифровой преобразователь , запоминающее устройство, блок управлени , счетчик , генератор эталонной частоты введены распре ,делитель импульсов, многовходовый элемент ИЛИ, регистр, дополнительные счетчики времени, согласующие элементы, эпементь И. Третий выход блока управлени  соединен с первым входом распределител  импульсов, выходом св занного (зпервймй входами согласующих элементов , выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соеди Efl соjBTopMM входом запоминающего, тройства, а цифровой вход - с выходом нпрго-пифрового преобразовател . Вто3 73 рые входы согласующих эпементов, KpoRie Hejpgbrflfr соединены с выходами элементов И и через регистр с 1йторым входом перво ГОсогласующего элемента, третий вход (JTt g yj5ijit t4i ад Йыходом счетчика времени, третьи вХоды остальных согласующих элементов - с вы ходами д6полнительйь1х счетчиков времени сШТаЖёйШГ1 Шт Ш§Ш аъ7 Г1Й выходом счетчика времени, а ннформацион 1 Ш ШЗсоШеЧётчйка времени тс j тШШйхЬчё чйко&1рЙШйи- --е МбЙШйй элеменггов И. Структурна  электрическа  схема устройства приведена на чертеже. Устройство coдep kит аналого-цифровой преобразователь 1, запоминающее устройство 2 и св занный с ними блок 3 управлени , а счетчик 4 времени, соединенный с генератором 5 эталонной частоты, распределитель 6 импульсов, один вход которого подкточен к генератору 5 эталонной частоты, а второй вход - к блоку 3, многовходовой элемент ИЛИ 7, регистр 8 и соединенные последойательно счетчики 9, 10, 11 времени; первый из которых под Юйочен к 4, согласуклцие элемен ты 12, 13, 14, 15, 16, одни входы кото рых подключены к информационным выходам счетчиков 4, 9,1О, 11 и к выходу регистра 8, вторые ;|входы - к выходам распределител  6, элементы И 17, 18, 19, 20, по Одному элементу на каждый ИЗ счетчиков 4, 9, 1О, 11. Входы элементов И 17, 18, 19, ЙО подключены к допблнительнЬ1М выходам счетчиков 4, 9, 10, 11, а выходы -к третьим входам , ШШ те 15гШйх :с«г у101т1х:-э1 ет 12, 13, 14, 15 и ко входам регистра 8. Выходы всех согласующих элементов 1216 и выход аналого-цифрового преобразовател  1 подключейы к входам многойходОвого элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с информационным входом зйпок инй1Мцего устройства 2. Устройство работает следующим обpaSOM . При включении устройства в режим измерение входной аналоговый сигнал в ваалого-пифрором преобразователе 1 преобразуетс  в последовательность цифровых отсчетов. Одновременно импульсы с генератсра 5 начинает поступать на вход счетчика 4 и все счетчики 4, 9, 10, 11 Ш ШОДйТ в реио м йодсчета числа импульсов , т.е. отмечают в цифровом виде моменты, врёмейн,на заданном временном 9.4 интервале, на котором происходит регистраци  импульсных процессов. По сигналу с блока 3, осуществл ющего поиск характерной точки импульсного процесса (заданного уровн  переднего фронта, гТйк бв от означени , последоватепьности ординат в заданной части импульс са и т.д.) цифровой код или последова-теЖБйостькойОВ поступает через элемент} ИЛИ. 7 в запоминающее устройство 2, где происходит егорегистраци . ОдновреweHHO происходит регистраци  момента времени, су цест ующего зарегистрирован ной характерной точке. Дл  регистрации момента времени блок 3 запускает распределитель 6, вырабатывающий сдвинутых во времени друг относительно друга сигналов дл  управлени  работой согласующих элементов 12-16. При поступлении управл кнцего сигнала на согласующий элемент 12 информаци  со счетчика 4 подготовлена дл  ее переноса через согласующий элемент 12 и, элемент ИЛИ 7 в запоминающее устройство 2. Однако перенос информации зависит от избыточности, анализ которой осуществл етс  элементом И 17, Если элемент И 17, настроенный на ожидаемую или наиболее веро тную комбинацию кода, срабатывает, то сиГнал с его выхода поступает на запрещающий вход согласующего элемента 12 и переноса информации в запоминающее устройство не произойдет. В противном случае информаци  со счетчика 4 через согласующий элемент 12 и элемент ИЛИ 7 переноситс  в запоминающее устройство 2. Аналогичным образом информаци  счет.чиков 9, 10, 11 анализируетс  соответственно элементами И 18, 19, 20 и через согласуи цие элементы 13, 14, 15 и элемент ИЛИ 7 переноситс  в запомина1с цее устройство 2 или аннулируетс . При поступлении управл кхцего сигнала на последний согласующий элемент 16 информаци  из регистра 8, хран щего ссюто ние элементов И 17-20, переноситс  и регистрируетс  в запоминающем устройстве 2. Запись в запоминающееустройство состо ни  элементов И 17-20 необходима дл  восстановлени  исходного кода времени при счи гывании. Восстановление осуществл етс  путем размещени  слоев, пропущенных при регистрации между словами , считанными с запоминающего устройства 2 в соответствии с состо ни ми разр дов регистра 8. Значейие пропущешшх ройства.15 Одновременно устройство обеспечивает ра:ширение диапазона регистрируемых временных интервалов и повышение точности их измерени . Расширение диайазона и повышение точности достигаетс  за счет уве личенй  числа дополнительньтх счетчиков, подключаемых к основному. При этом число разр дов cyMiv арного счетчики времени может быть много больше Ч1исла входных разр дов запоминающего устройства и не зависит от его числа. Последнее дает возможность увеличить практически без ограничений разр дность счетчика времени и, следовательно, расшкр ть диапазон и повышать точность измерени . Формула изобретений Цифровой регистратор импульсных процессов , содержащий аналого-цифровой преобразователь , управл ющий вход которого соединен с первым выхода блока управлени , а вход - с входом блока управлени . второй выход которого соединен с первым 5737879: слов соответствуют комбинаци м ожидаемых рходом запоминающего устройства, а выкодов , на которые были настроены элемен- од генератора этапонйой частоты соедиты И.jisH со входом счетчика времени, от п йТаким образом, прк регистрации момен-ч а ю щ и и с   тем, что, с цепью соктов времени избыточна  информаци  искпю- $ращени  избыточнрй информации, расширечаетс  и информаци  заноситс  в пам ть Вни  дианазона и повышени  точности изЬокраденном , но достаточном дл  ее вое-мерени , введены распределитель ймпульстановлени  объеме.сов, многовходовой элемент ИЛИ, регистр. Эффективность сжати  данных в устрой-дополнительные счетчики времени, согластве определ етс  законом распределени  10сующие элементы, элементы И, причем регистрируемых характерных точек на за-третий выход блока управлени  соединен данном временном интервале. Чем меньше разброс во времени регистрируемых характерных точек, тем эффективнее работа устс nepMijM входом распределител  импульсов , выхбд кот ордг6™соёдйнен с первыми входами согласующих Злементов, выходы Которых соединены с входами элемента ИЛИ, Bbjxbja которого соеДйнйп со вторым входом запом на отего устройства, а цифровой вход выходом анайого-цифрово-; го йрбобраэователд . вторые входы согла- . сукедих элементов, кроме первого, соединены с выходами элементов И и череё регистр с вторым входом первого согласзпо- щего элемента, третий вход второго согласующего элемента соединен с первым выходом счетчика времени, третьи входы осталывлх согласующих элементов соединенкг с выходами дополнительных счетчиков времени, соединенных последовательно со вторым выходом счетчика времени, а информационные выходы счетчика времени и дополнительных счетчиков времени боединены с входами элементов И. . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Цифровой регистратор однократных событий. Метрологи  и измерительна  техника , 1972, № 8, с. 18,
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 419613, кл. 0,01 R 29/02, 1973 ( прототип).