Двухкоординатный регистрирующий прибор Советский патент 1983 года по МПК G01D9/38 

Изобретение относится к техиаке рюгисрярующкх измерительных приборов общего назначения si может быть использовано для непрерывной записи функциональной зависимости пвух взаимосвязанных от третьей - независимой перэмеи.-. ной.

Известен цвухкоорцинатный самописки, позволяющий осуществлять запись на бумаге непрерывной пространственной кривой, отражяющей взаимосвязь трех изменклцихся величин Ul 1 .

Однако это устройство не обеспечива ет Бозможности одновременной записи функциональной зависимости двух взаимо связанных величин и дискретных значе --НИИ третьей величины - независимой не рзменной.

Наиболее близким по те шической сущ кости и достигаемому эффекту является цвух к:оорцш1атнь Й автоматический ХУ гра(ропостро 1тель, соцеркащий планшет с направляющими, траверсу, на которой установлена каретка с регистрирующим уз лом,приводы отработки по авумкоорш-гаатам X и yj, соец1шенные гибкой связью соответственно с траверсой и кареткой, и.электромеханическое устройство онус кания и подъема регистрирующего узла, состоящее из щарнирно связанных цруг с другом подпружиненных рычагов и электромагнита, обмотка которого че|:)ез первый ключ включена в цепь источника питания С2 ,

Однако этот прибор не обеспечивает возможности автомати ческой регистрэ.ции наряду с функциональной зависимостьБЭ цпух координат, заранее выбранных дис кштных значений третьей координаты --™ незазисимой переменной,

Цель кзобрэтеинл -- расширение функ- циональных возмо сносгей ц,вухкоординат ного регистрирующего прибора путем обеспечения автоматической регистрации любых заранее- выбранных дискретных значений третьей координаты - независимой неременной.

Цель достигается тем, что в прибор содержаашй планшет с направляющими, траверсу, на которой установлена карсгтка

с регистрирующим узлом, приводы отшботки по двум координатам Х и У1, сое диненные гибкой связью соотзетственно с траверсой и кареткой, и электромеханическое устройство опускания и подъема рэгистрирующего узла, состоящее из

шарнирно связанных друг с другом поа. п зужиненных рычагов и электромагнита, обмотка которого через первый ключ

включена в цепь источника питания, введены управ/ 1яемый ключ, второй ключ, пераключагель, схема совпадения коцов, генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные преобразователь напряжение., первая группа элементов И, вторая группа элементов И, а также последовательно соединенные источник потенциала, третий ключ, мент ИЛИ, формирователь одиночного импульса, распределитель импульсов, коммутатор, регистры хранения дискретных значений третьей координаты, третья группа элементов И, причем вторая и третья группы элементов И соединены с соответствующими входами схемы совпадения коцов, выход которой подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход 4юрмирователя одиночного импульса соединен с управляемым ключом и через второй ключ подключен к соответствующи входам регистра хранения дискретных значений координаты, въсходы первой группы элементов И соединены с соответствующими входами регистра хранения цискретных значений третьей координаты, второй выход преобразователя напряже- через переключатель соединен с вторыми входами второй и третьей групп элементов И, второй выход переключателя соединен с вторыми входами первой группы элементов И, выход генератора тактовых импульсов подключен к второму входу преобразователя напряже- ,

На фиг. 1 представлена блок-схема цвухкоординатного регистрирующего прибора на фиг. 2 « кривая записи АФЧХ.

Прибор состоит из неподвижного планглета 1 с укрепленными на нем направлЯ юшими 2, TpfiBepcbi 3, обеспечивающей движение регистрирующего узла в напраа лении оси X, каретки 4 с регистрирующи узлом 5, обеспечивающей движение регистрирующего узла в направлении оси У, двух приводов 6 и 7, отрабатывающих входные сигналы X и У координат и преобразующие их в соотв€;тству1сщие перемещения траверсы 3 и каретки 4, электромеханического устройства опускания и подъема регистрирующего узла 8, содер жащего шарнирно связанные рычаги 9 11, пружину 12, подпружинивающую рычаг 11, электромагнит 13, обеспечивак щий угловые перемещения рычага 11, источник 14 напряжения, включенный через первый ключ 15 в цепь электромаг нита 13, управляемого ключа 16, нормально замкнутые контакты которого включены в разрыв цепи питания обмотки электромагнита 13 в устройстве S опускания и поцъема регистрирующего узла, элементов памяти - регистров 17 хранения кодов дискретных значений т-ретьей коорцинаты, -преобразователя 18 напряжение-код, коммутатора 19, переключателя 20, трех групп цвухвхо- довых элементов И 21 - 23, схемы 24 совпадения кодов, элемента ИЛИ 25, формирователя 26 одиночного импулЕ са, распределителя 27 импульсов, второго ключа 28, третьего ключа 29, источника 30 потенциала и генератора 31 такто вых импульсов. Вход преобразователя напряжение-код служит входом для напряжения, пропорционального третьей координате, выход преобразователя через первую группу элементов И 21 связан свходами регист ров 17 хранения дискретных значений третьей координаты, а через вторую груп пу элементов И 22 с первым входом схе мы 24 совпадения кодов, второй вход кото рой через третью группу элементов И 23 связан с выходами регистров 17 хранения. Выход схемы 24 совпадения кодов через элемент ИЛИ 25 связан с входом формирователя 26 одиночного импульса, выход которого связан через второй ключ 28 с входом Стирание регистров 1 хранения и непосредственно с входом распределителя 27 импульсов и управляющим вкодом управляемого ключа 16. Выходы распределителя импульс ОБ 2 7 через коммутатор 19связаны с одной стороны с входами Разрешение записи, а с другой - с входами : Разрешение считывания соответствующих регистров 17 хранения дискретных значений третьей коорц цинаты. Выход синхроимпульса преобразования преобразователя 18 напряжение-код через переключатель 20 связан с одной стороны с вторыми входами двухвходовых элементов И 21 пер вой группы, а с другой - с вторыми входами двухвходовых элементов И 22 второй и 23 третьей групп. Второй вход эле мента ИЛИ 25 через третий ключ 29 св зан с выходом источника 30 потенциала. Выход генератора 31 тактовых импульсов связан с входом Внешний запуск преобразователя 18 напряжение-код. Двухкоординатный регистрирующий при бор работает следующим образом (работа прибора рассматривается на приме эе использования его для записи амплитуцно фазочастотной характеристики (АФЧХ). Перед началом записи предварительно в регистры 17 хранения вписывают коды дискретных значений третьей координаты - напряжений, пропорциональных частотам, подлежащим регистрации в процессе записи АФЧХ. Для этого переключатель 20 устанавливают в положение, в котором выход синхроимпульса Конец преобразования преобразователя 18 напряжение-код оказывается подключенным к вторым входам элементов И 21 первой группы. Замыкают ключ 28 и коатковсеменным замыканием ключа 29, подсоединяют источник 30 потенциала к второму входу элемента ИЛИ 25. Появляющийся при этом на выходе элемента ИЛИ 25 сигнал логической единицы через формирователь 26 одиночного импульса и ключ 28 воздей- ствует на входы Стирание регистров 17 хранения дискретных значений третьей координаты, тем самым очищая их. После этого ключ И8 размыкают. Коммутатор 19 устанавливают в положение, в котором выходы распределителя 27 импульсов подключаются к входам Разрешение записи первого регистра хранения дискретного значения третьей координаты, действует сигнал логической единицы. Таким образом, первый регистр дискретного значения третьей координаты оказывается готовым к приему информации. После приведения прибора в исходное состояние на вход-преобразователя 18 подают напряжение, пропорциональное первому дискретному значению третьей координаты. Запускают генератор 31 тактовых импульсов. При этом в конце цикла преобразования на выходе прео&разователя 18 появляется код поданного на его вход напряжения, который по . команде синхроимпульса Конец преобразования вписывается в первый регистр хранения дискретного значения третьей коорцинаты. После этого переводят переключатель2О в положение, в котором выход синхроимпульса преобразователя 18 переключается на входы элементов И 22 и 23. Крати. ковременным замыканием ключа 29 подключают источник 30 потенциала к второму входу элемента ИЛИ 25. Появляк щийся при этом на выходе элемента ИЛИ 25 сигнал логической единицы. через формирователь 26 одиночного импульса поступает на вход распределите- . ля 27 импульсов и переводит его во второе положение. При этом на его втором 1О выходе появляется сигнал логической ециницы, который через коммутатор 19 оказывается приложенным к вхоцу Раз решение записи второго регистра xpeiнения дискретного значения третьей координаты. Далее устанавливают на вх де преобразователя 18 напряжение, пропорциональное второму дискретному значению третьей координаты. После этого переводят переключатель 20 в положв- ние, при котором выхоц синхроимпульса преобразователя оказывается соединенным с вторыми входами элементов И 21 первой группы. Так как .при этом логическая единица действует на входе Раз« решение записи второго регистра, то информация с выхода преобразователя 18 переписывается во второй регистр. Ана- логично вписываются коды остальных дискретных значений третьей координаты прдлежаших регистрации в процессе записи функциональной зависимости двух взаимо связанных величин, После записи в регистр всех намеченных для регистрации дискретных значений третьей координаты выключают генера тор 31 тактовых импульсов, переклю- чатель 2О устанавливают в положение, в котором выход синхроимпульса преобразователя 18 оказывается связанным с вторыми входами элементов И 22 второй и 23 третьей групп. Коммутатор 19 устаналивают в положение, в котором выходы распределителя 27 импульсов подключаются к входам Разрешение считывания соответствующих регистров 17. Распределитель 27 импульсов устанав ливают в первое положение, в котором логическая единица действует на его пер вом выходе. Таким образом, выход первого регистра оказывается подключенным дх)лько через третью группу элементов И 23 к второму входу схемы 24 сравнения. Далее подключают к X и У входам двухкоординатного регистрирующего прибора и к входу преобразователя 18 источ инки напряжений, пропорциональных сс( ответственно первой X, второй У и третьей координатам. В случае записи, например, амплитудно-фазочастотных ха- рактеристик напряжение, пропорционально третьей координате, отображает значения плавно изменяющейся частоты воздейсовия, прикладываемого к испытуемому объекту. На X и У входы подаются напря жения, пропорциональные соответствен:но или амплитуде и фазовому углу, или дей 536 ствительной и мнимой составляющим ко« лебательного процесса. После этого сно«ва запускают генератор 31 тактовых, импульсов И включают ключ 15, Регистри- руюошй узел опускается и соприкасается с поверхностью бумаги, расположенной на планшете прибора, станавливают на генераторе, вырабатьшаюшем сигнал воздействия, прикладываемого к испытуемому объекту, начальное значение частоты, меньшее ее первого дискретного значения, записанного в первом регистре 17 хранения дискретных значений третьей координаты, включают сканирование частоты сигнала воздействия в выбранном диапазоне частот и начинается запись функциональной зависимости (АФЧХ). При этом на выходе преобразователя 18 на каждом такте преобразования появляется; код текущего значения частот. Этот код и код, записанный в первом регистре 17 хранения дискретных значений третьей координаты, по команде синхроимпульса, появляющегося каждый раз в конце цикла преобразования на управляющем выходе преобразователя 18, поступают на входы схемы 24 совпадения кодов. На такте, в котором эти коды совпадают на выходе схемы 24, вырабатываетсясигнал логической единицы, который через элемент ИЛИ 25 поступает на вход формирО1зателя 26 одиночного импульса. Сформированный формирователем 26 импульс поступает непосредственно на управляющий вход ключа 16 и paзмыJcaeт на небольшой промежуток времени его контакты. При этом прерывается ток в обмотке электромагнита 13 в-устройстве 8 опускания и подъема регистрирующего узла. Регистрирующий узел 5 поднимается на время действия импульса и затем опускае1х:я, тем самым образуя в записъшаемой кривой небольшой разрыв, ко торьй и индицирует первое дискретное значение частоты (третьей координаты), Сформированнъгй импульс одновременно подается на вход распределителя 27 импульсов и переводит его во второе положение. Теперь логическая единица будет действовать уже на его втором вьссоде, связанном с входом Разрешение считывания второго регистра хранения дискретного значения третьей координатът. Таким образом, в момент совпадения кода, записанного во втором регистре с кодом т жушего значения напряжения, пропорционального третьей координате (частоте). На выходе схемы 24 совпацения коцов опять вырабатывается сигнал логической единицы, который Пройдя описанным путем, обеспечит разрыв в кривой АФЧХ и тем самым отметит второе дискретное значение третьей координаты и т.д.

Таким образом, все записанные в регистрах 17 хранения дискретнью значени третьей координаты в конце процесса сканирования частоты сигнала воздейс ВИЯ будут зарегистрированы в виде разрывов в кривой, записываемой АФЧХ (фиг. 2). .

Использование новых элементов обес печивает дополнительную возможность автоматической регистрации дискрет ных значений третьей координаты. В результате этого функ&ональные возможности регистрирующего прибора расширяются и он становится пригодным для непрерывной записи функциональной зависимрсти двух взаимосвязанных величин от третьей - независимой переменней с одновременной регистрацией любых заранее выбранных дискретных значений этой независимой переменной.

ДВУХКООРДИНАТНЫЙ РЕГИСТРИРУЮЩИЙ ПРИБОР, содержащий планшет с направляющими, траверсу, на которой установлена каретка с регистрирующим узлом, приводы отработки по двум координатам, соединенные гибкой связью соответственно .с траверсой и кареткой, и электромеханическое устройство опускания и подъема регистрирующего узла, состоящее из шарнирно связанных друг с другом подпружиненных рычагов и электромагнита, обмотка которого через первый ключ включена в цепь источника питания, отличаюшийс я тем, что, с целью. расщирения функциональных возможностей путей обеспечения автоматической регистрации любых заранее выбранных дискретных значений третьей координаты, в него введены управляемый ключ, второй ключ, переключатель, схема совпадения кодов, генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные преобразователь напряжение-код, первая группа элементов И вторая группа элементов И, а также последовательно соединенные источник потенциала, третий ключ, элемент ИЛИ, формирователь одиночного импульса, распределитель импульсов, коммутатор, регистры хранения дискретных значений третьей координаты, третья группа элементов И, причем вторая и третья группы элементов И соединены с соответствующими входами схемы совпадения кодов, выход которой подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход форми{юва- теля одиночного импульса соединен с (О управляемым ключом и через второй ключ подключен к соответствующим входам регистра хранения дискретных значений третьей координаты, выходы первой группы элементов И соединены с соответству-. ющими входами рргистра хранения диcкpeтJ ных значений третьей координаты, второй 00 выход преобразователя напряжение - код о через переключатель соединен с вторыми О) входами второй и третьей групп элемен- ел JX)B И, второй выход переключателя соесо динен с вторыми входами первой группы элементов И, выход генератора тактовых импульсов подключен к второму входу преобразователя напряжение-код.