SU875213A1 - Устройство дл измерени непрерывных физических величин - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области техники измерени  и преобразовани  видов информации.

Известно устройство дл  измерени  непрерывных физических величин, содержащее генератор тактовых импульсов, элемент И, соединенный со счетчиком импульсов, реверсивный счетчик, блок сравнени , соединенный с дешифратором , накопитель импульсов, формирователи импульсов опроса и блок управлени  1.

Однако известное устройство не обладает достаточно высоким бьгстродействием, так как измерение ведетс  путем последовательных приближений к истинному значению измер емой физической величины, кроме того, в устройстве не предусматриваетс  получение сигнала, пропорционального нестабильности измер емой физической величины.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства, расширение его функциональных возможностей за счет одновременности срабать вани  всех разр дов блока записи кода за счет получени  сигнгша, пропорционального нестабильности измер емой физической величины.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, злемент И, соединенный со счетчиком импульсов, формирователь, линию задержки , блок сравнени , соединенный через дешифратор с блоком индикаторов, и входной триггер , вь1ход которого подключен к элементу И, введены второй счетчик, регулируема  лини  задержки, делитель частоты с переменным коэффи1Ц1ентом делени , выходной триггер иto блок записи кода, содержащий инверторы, элементы И и триггеры, причем каждые два элемента И ощшми своими входами св заны с выходом соответствующего разр да первого счетчика, один непосредственно, другой - через

15 инвертор, а другими входами - с выходом линии задержки, выходы каждых двух элементов И соединены со входами соответствующих триггеров, выходы которых через дешифратор соединены с блоком индикаторов, причем

Claims (1)

1. 30 выходы триггеров, соответствующих младшим разр дам первого счетчика, дополнительно соединены со входами блока сравнени , другие входы которого подключены к разр дным выходам второго счетчика, .при этом .импульсный выход переноса второго счетчика св зан с первым логическим входом Л выходного триггера, другие логические входы 3л и К которого подсоединены, соответственно, к ийвареным и пр мым выходам блока сравнени , а счетный вход выходного триггера соединен со счетным входом второго счетчика и выходo I генератора тактовых импульсов, причем выход указанного генератора через делитель частоты с переменным коэффициентом делени  дополнительно соединен со вторым входом элемента И, первый вход входного триггера через регулируемую линию задержки соединен с источником стартового сигнала, а другой вход - с источником стопового сигнала, который через пинию задержки дополнительно соединен с первыми входами элементов И блока записи кода и через дополнительно формирова тель - со входом установки в О первого счетчика импульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы отдельных функциональных элементов. Устройство состоит из входного триггера 1, линии задержки 2, источника стартового сигнала 3, источника стопового сигнала 4, элемента И 5, делител  6 частоты с переменным коэффициентом делени , генератора 7, первого счетчика импульсов 8, формировател  9 и линии задержки 10, блока записи кода 11, содер жащего элементы И 12-1 :12-п, инверторы и триггеры , дешифратора 15, блока индикаторов 16, блока сравнени  17, второго счетчика 18, выходного триггера 19. Физическа  величина, преобразованна  во временные интервалы между стартовыми 3 и стоповыми 4 импульсами, выдел етс  на триггере 1 и измер етс  путем заполнени  времен ных интервалов импульсами высокой частоты генератора 7, количество которых при каждом изменении подсчитываетс  счетчиком 8. При поступлении стартового импульса 3 через линию задержки 2 на %ход триггера 1, последний устанавливаетс  в состо ние логичес кой единицы и разрешает прохождение тактовых импульсов генератора 7 через делитель 6 и элемент И 5 на счетчик 8. Такое состо ние устройства соответствует режиму измерени . При поступлении стопового импульса 4 на вход триггера 1, последний устанавливаетс  в логический ноль и запрешает прохождение тактовых импульсов на вход счетчика 8. Одновре менно стоповый импульс через линию задержки 10 приходит на первые входы элемента И 12 блока записи кода 11 и разреигает прохождение сигнала-С каждого разр да счетчика. 8 через инверторы , элементы И на триггеры , которые устанавливаютс  в состо ни , идентичные состо ни м соответствующих разр дов счетчи-, ка 8. Стоповый импульс 4 своим задним фронтом запрещает прохождение сигала на входы триггеров и поступа  через формирователь 9 на входы установки в ноль счетчика 8, устанавливает его в нулевое исходное состо ще. Это означает, что режим измерени  закончен, информаци  о предыдущем измерении физической величины хранитс  в блоке записи кода и что процесс измерени  можно начинать заново. Частота измерений при этом ограничиваетс  требуемой чувствительностью устройства и при значении ее 1 10 может быть достигнута 10 кГц. Информаци  об измер емой физической величине со счетчика 8 переписываетс  в блок записи кода 11с частотой измерений и через дешифратор 15 поступает на блок индикаторов 16. Если измер ема  физическа  величина стабильна , то на блоке индикаторов 16 будет посто нно высвечиватьс  число, характеризующее данную величину. Нестабильность же измер емой физическрй величины вызовет изменение длительностей импульсов на выходе триггера 1 и соответственно числовых значений, подсчитываемых ком 8, и может быть определена по выражению V -.baaicZjiii, .тлп где2уу|йх- максимальное числовое значение; минимальное числовое значение. Учитыва  то, что в этом случае измен ть свой числовой код будут лищь младшие разр дь1 счетчика 8, дл  выделени  кривой нестабильности измер емой физической величины в устройство дополнительно введен второй счетчик , емкость которого значительно меньше емкости первого счетщша. .Так, например, при чувствительности устройства Ы0 емкость первого счетчика Ы.;, -100000, тогда как достаточна  емкость второго счетчика Nij -1000. Выделение кривой нестабильности осуществл етс  следующим образом. Тактовые импульсы с частотой о и длительностью to С выхода генератора 7 поступают на счетный вход счетчика 18 емкостью NO. и синхронизируйщий вход Т триггера. 19. Срабатывание , счетчика 18 и триггера 19 происходит соответственно по передним и задним фронтам импульсов. В процессе счета на выходе переноса счетчика 18 образуетс  последовательность импульсов с периодом следовани  TO.- jS и длительностью, равной длительности тактовых импульсов to . При 5 этом, По вление импульса переноса соответствует установке счетчика 18 в нулевое исхо ное состо ние и на входы блока сравнени  17 с разр дных выходов счетчика 18 поступает код числа О. Если допустить, что с блока записи кода 11 на другие входы блока 17 поступает код числа NX - О, то при переходе счетчика 18 блок 17 срабатыва ет и на ее пр мом выходе S по вл етс  сигнал 1, а на инверсном выходе s си нал О. Допустим теперь, что с блока записи кода 11 на входы блока 17 поступает код числа PS.NI( |Ч|.При по влении импульса переноса на выходе счетчика 18 сигнал на вхоДахС} ,3/з, триггера 19 имеет значение 1, а на входе К - значение О и триггер задним фронтом тактового импульса, поступающего на синхронизирующий вход Т, устанавливаетс  в состо ние, соответствующее сигналу 1 на выходе устройства. В процессе счета через интервал времени - в счетчике 18 устанавливает код числа N у и блок 17 сраб тывает. При этом по заднему фронту тактового импульса триггер 19 устанавливаетс  в состо ние, соответствующее сигналу О на выходе, поскольку на входах -i . PL Ф ггера 19 в данный момейт времени сигнал им ет значение О, а на входе К - значение 1. При по влении следующего импульса переноса триггер 19 оп ть устанавливаетс  в состо ние, соответствующее сигналу 1 на вы ходе, а через интервал времени, равный -тг-) снова возращаетс  в исходное состо ние. в результате на аналоговом выходе образуетс  .периодическа  последовательность импуль сов с фиксированным периодом следовани , -- No равным Тр - и длительностью, пропорциональной числу преобразуемого i т.е. сигнал, пропорциональный нестабильности измер емой физической величины, который обрабатываетс  далее известными радиотехническими способами. Количественна  оценка нестабильности в этом случае может быть произведена по выражению. у . агор где&А |, максимальный размах амплитуды кривой нестабильности; К. - коэффициент пересчета; 2с ,р- среднее числовое значение (снимаетс  визуально с блока индикаторов или получаетс  расчетным путем, когда известна средн   составлйюща  измер емой физической величины ). . Дополнительно введенна  регулируема  лини  задержки 2 позвол ет измен ть код числа NX и приближать его среднее значение к наиболее удобному числуК.. Погрешность , вносима  в измерени , при этом будет незначительна, так при чувствительности устройства 1-., изменение кода числа NX с помощью регулируемой линии задержки 2 на 500 единиц, вызовет погрещность измерени  не более 1%. Дл  более удобного представлени  информации об измер емой физической величине в устройство дополнительно введен делитель частоты с переменным коэффициентом деле1ш  6, с помощью которого регулируетс  чувствительность устройства. С увеличением коэффициента делени  делител  чувствительность устройства уменьшаетс . Дополнительное введение в устройство регулируемой линии задержки 2 и делител  частоты с переменным коэффициентом делени  6 повыщает универсальность устройства и дает возможность представлени  информации в более удобном виде. Таким образом, предлагаемое устройство отличаетс  повыщенным быстродействием, надежностью , универсальностью и позвол ет получать информацию о среднем и мгновенном значени х измер емой физической величины, а также непрерьшно производить как количественную , так и качественную оценку нестабильности ее мгновенных значений с диапазоном чувствительности от 10 до Формула изобретени  Устройство дл  измерени  непрерьшных физических величин, содержащее генератор тактовых импульсов, элемент И, соединенный со счетчиком импульсов, формирователь, линИю задержки, блок сравнени , соединенный через деишфратор с блоком индикаторов и входной триггер, выход которого подключен к элементу И, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и расширени  функциональных возможностей за счет, одновременности срабатьшани  всех разр дов блока записи кода и за счет получени  сигнала , пропорционального нестабильности измер емой физической величины, в устройство дополнительно введены второй счетчик, регулируема  лини  задержки, делитель частоты с переменным коэффициентом делени , выходной триггер и блок записи кода, содержащий инверторы , элементы Ии триггеры, причем каждые два элемента И одними своими входами св заны с выходом соответствующего разр да первого счетчика, один непосредственно, другой через инвертор, а другими входами - с выходом линии задержки, выходы каждых 7 дэзос. элементов И соединены со входами соответствующих триггеров, выходы которых через дешифратор соединены с блоком индикаторов , причем выходы триггеров, соответствую щих младшим разр дам первого счетчика дополнительно соединены со входами блока (фавненн , другие входы которого подключе- ны к разр дным выходам второго счетчика, при этом импульсный выход переноса второго счетчика св зан с первым логическим входом jf/f выходного триггера, другие логические входь О л и К. которого подсоединены соответственно, к инверсным и пр мым выходом блока сравнени , а счетный вход выходного триггера соединен со счетным входом второго счетчика и выходом генератора тактовых импульсов, причем выход указанного . генератора через делитель частоты с переменным коэффициентом делени  дополнительно соединен со вторым входом элемента И, первый вход входного триггера через регулируемую линию задержки соединен с HctoMHHKoM стартового сигнала, а другой вход - с источником стопового сигнала, который через линию задержки дополнительно соединен с первыми входами элементов И блока записи кода и через формирователь со входом установки в О первого счетчика импульсов. Источники информации, прин тые во внимание Т1ри экспертизе 1- Авторское свидетельство СССР № 437967, кл. G 01 R 3/00, 1975.

   С

   .