Многоканальный измеритель аналоговых сигналов Советский патент 1984 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для олиовременного изме рения и запоминания различных параметров объекта. Известны многоканальные размерите ли аналоговых сигналов, содержащие п устройств сравьения, источЕ ик компенсацконного напряжег-шя, счетчик импульсов, зада;оц ий г-енератор, осно ваннЕзге на методе развертывающего . уравновеигивания СЛЛ 3 этих измерителях период такта развертки выбран постоянным,, поэтоrvry если, на очере.дном такта развертки не срабатывает ни один иэ блоков сравнен.иЯ|, то длительность такта неоправданно завьшена если срабатывает .несколько каналов,, то длите.п.ьность такта недостаточна,. образуется очередь на обработку информации и ряду каналов приписываются зна чения напряжения развертки последующих тактов. Наиболее близким к предлагаемому по технической- сущности является измеритель, -содержащий -запоминающий блок,, цифроаналоговый преобразователь, г-енератор импульсов... счетчик и Jпyльcoв, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, блок приоритета и в каждом измерительном канале триг гер и компаратор, первый вход которо го соединен с соответствующей входной шиной, вторые входы комнарато- ров объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, .прямой и инверсный выходы триггеров, соединены с соответствующими входгми б.пока приоритета, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а первый выход -- через элемент задержк.-д с первым входом первого элемента ИЛ.И, выход которого соединен с входом генератора иг/п1ульсов., вторые выходы блока пр.иоритета соединены с адресными входами запоми нающе.го блока и входами установки . нуля триггеров г - второй вход, первого элемента И.11И соединен с выходом гото ности к приему кода . запоминающего бл ка С2, Недостатком известного MHoroKaHaJ ного измерителя явл.яется значительно увеличение полного времени измерения при по.вьанении точности измерения в основном определяемой емкость счетчика импульсов. Целью изобретения является повьзшение быстродействия при сохранении заданной точности,. Поставленная цель достигается тем, что в мно.гоканальный измеритель аналоговых сигналов, содержащий запоминающий блоКр цисороаналого.вый пра обраэователь f генератор импульсов., счетчик иг4пульсоВ(, элемент задержки, первый элемент ИЛИ,, блок приори тетс f триггеры и компараторы по числу измерительных каналов, первый вхо;л кахщого из которых соединен с соответствующей входной шиной, вторые входы .всех компараторов объединены и соединены с выходом цифроаналогового .преобразр.вателя, прямой и йн.версный выходы триггеров соединены с соответствующими вхо.дами блока приоритета, чправляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а первый выход - через элемент задержки с первьйм- входом первого э.пемента КЛК, выход которого соединен с входом генератора импульсов вторые выходы блока, приоритета соединены с адресными входами запоминающего блока и с входами установки нуля триггеров, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом готовности к приему кода запоминающего блока, введены первый и второй дополнительные триггеры, первый, второй и третий элементы И., блок элементов И с числом элементов И, равным числу измерительных каналов,, второй и третий элементы ИЛИ, реверсивный счетчик, первый выход которого соединен с выходом старших разрядов цифроаналого- вого преобразователя и nepBMvi входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с входом ;ушадших разрядов цифроаналогового преобразователя и первы2-л выходом счетчика импу.пьсов, при этом третий вход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом первого дополнительного триггера, вход ус-гановк.и единиды которого соединен вход установки нуля - с вторым выходом реверсивногосчетчика, первый вход которого соединен с выходом третьего дополнительного элемента ИЛИ, первый вхс-дгкоторого соединен с вторые выходом счетчика импульсов и зхохтом установки единицы второго дополнительного -триггеЕ)а, вход установки куля которого сЪединен с вторым входом реверсквиого счетчика и ВЫ.ХОДОМ первого эле.мента К, первый В.ХОД к-оторого соединен с прямым зызгодо / второго дополнитель 1ого триггера к первы;- входом второго элемента И, выход которого соеди- . ней с вторым входом третьего дополкительного злемекта ИЛИ, причем второй Еход перЕОго эле.гента И соединен с выкодом второго дополнительного элемента ИЛИ, входЕз которого соединены с соответствующими выходс1МИ компараторов и соответствующими первыми В5 одами блока элементов И, выходы которого соединены с входами установки единицы триггеров, а вторые входы объединены и подключены к инверсному выходу второго дополнительного триггера и первому входу третьего элемента И. второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и входом элемента задерж ки, а выход - с входом счетчика импульсов . , На чертеже показана схема многоканального измерителя аналоговых си налов. , Измеритель содержит первый допол нительный триггер 1, инверсный выход которого соединен с третьим вхо дом первого дополнительного элемента ИЛИ, компараторы 2-5, второй дополнительный элемент ИЛИ б, блок 7 элементов И, первый элемент И 8, триггеры 9 - 12 в измерительных каналах, второй дополнительный триггер 13, вход установки нуля которог соединен с выходом первого дополнительного элемента И 8, вход установки единицы с вторым выходом счетчика импульсов, прямой выход с первым входом первого дополнитёль ного элемента И 8 и первым входом второго дополнительного элемента И, блок 14 приоритета, элемент 15 заде ки, запоминающий блок 16, первь1й дополнительный элемент ИЛИ 17, второй элемент И 18, третий элемент И генератор 20 импульсов, третий допо нительный элемент ИЛИ 21, ревере вный счетчик 22, счетчик 23 импульсо цифроанаЛоговый преобразователь 24, элементы И 25-32, преобразователь 3 униторного кода в двоичный, эле.мент ИЛИ 34, запоминающее устройство 35, элемент 36 задержки. Многоканальный измеритель работа следующим образом. В исходном состоянии элементы И и 8 открыты, разрешая соответственн поступление тактовых импульсов с им пульсного выхода блока 14 приоритет на вход реверсивного счетчика 22 грубого отсчета и импульсов с выхода элемента ИЛИ. 6 на вход установки нуля триггера 13, а элемент И 19 и элементы И блока элементов И 7 закрыты, что определяется исходным состоянием триггера 13. На входы измерителя поданы аналоговые измеряемые сигналы. Измерение начинается при появлеНИИ сигнала Пуск на входе много канального измерителя, поступающего на вход установки единицы триггера отрицательный перепед с инверсного выхода которого через элемент ИЛИ 1 запускает генератор 20 импульсов. Тактовый : импульс с выхода генерато ра 20 через блок 14 приоритета и элементы И 18 и ИЛИ 21 поступает на вход прямого счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, код с выхода которого подается на вход старших разрядов цифроанйлогового преобразователя 24. Цифроаналоговый преобразователь 24 формирует развер тывающее напряжение большого шага первого такта, поступающего на компараторы 2 - 5 .измерительных каналов. При отсутствии превышения развертывающего напряжения большого шага измеряемых напряжений задержанный тактовый импульс вторично запускает генератор 20 импульсов .и цикл формирования развертывакяцего напряжения повторяется до первого превышения. При превышении на очередном такте развертывающего напряжения большого шага измеряемых напряжений срабатывают один или несколько компараторов 2-5, вырабатывая на выходе импульсы, первый из которых поступает через элементы ИЛИ 6 и И 8 на вход обратного счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, уменьшая его содержимое на единицу млаодшего разряда, и на вход установки нуля триггера 13, переводя его в состояние, противоположное исходному, запрещая поступление очередного тактового импульса на вход прямого счата реверсивного счетчика 22 грубого отсчета и открывая элемент И 19 и элементы И блока элементсэв И 7, ; Таким образом, развертывающее напряжение возвращается к значению предыдущего такта развертки, и многоканальный измеритель начинает проходить диапазон одного большого шага малыми шагами развертывающего напряжения. При этом тактовые импульсы поступают через элемент И 19 на вход счетчика 23 точного отсчета, код с выхода которого подается на вход младших разрядов цифроаналогового преобразователя 24, формирующего развертывающее напряжение малых шагов . В момент превышения -на очередном такте развертывающего напряжения Малого шага измеряемых напряжений повторно срабатывают один или несколько компараторов 2-5, вырабатывая импульсы, которые через элементы И блока элементов 1 -поступают на входы установки единицы триггеров 9 - 12 соответствующих изнерн-гельных каналов, переводя их в состояние, запрещающее прохождение тактового импульса с выхода генератора 20 импульсов через блок 14 приоритета на вход счетчика 23 точ-ного отсчета, и разрешающее прохождение тактового импульса на адресный вход запоминающего блока 16, на информационный вход которого подается код с выходов реверсивного счетчика 22 грубого отсчета и счетчика 23 точного отсчета. Таким образом, в запоминающий блок 16 записывается результат измерения одного из сработавших каналов. Порядок записи одновременно сработавших каналов определяет блок 14 приоритета.

При окончании развертывающего напряжения малых шагов сигнал по переполнению счетчика 23 точного отсчета поступает на вход установки единицы триггера 13, устанавливая его в исходное состояние и через эле« мент ИЛИ 21 на прямого счета реверсивного счетчика 22 грубого отсчета, увеличивая его содержимое на единицу младшего разряда.

Начинается очередной такт развертывающего напряжения больших шагов, При окончании прохождения развертывающего, напряжений больших шагов

Bx...

Bxodl

Вход 2

Вход5

всего измеряемо,го диапазона сигнал по переполнению реверсийного счетчика 22 грубого отсчетапоступает на вход установки в нуль триггера 1, устанавливая его в исходное состоя5 ние/ разрешающее очередной запуск измерителя.

Технико-экономический эффект предлагаемого измерителя заключается в 0 том, что весь измеряемый диапазон развертывающее напряжение проходит с переменной скоростью, тем самым повышается быстродействие измерителя.

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащий запоминающий блок, цифроаналоговвй преобрааователь, генератор импульсов, счетчик импульсов, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, блок приоритета, триггеры и компараторы по числу измерительных каналов, первый вход каждого из которых соединен с соответствующей входной шиной, вторые входы всех компараторов объединены и соединены с выходом цифро налогового преобразователя, прямой и инверсный выходы триггеров соединены с соответствующими входами блока приоритета, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов , а первый выход - через элемент с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен СУБКОДОМ генератора импульсов/ вторые выходы блока приоритета соединены с адресными входами запоминающего блока и входами установки нуля триггеров, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом готовности к приему кода запоминающего блока, отличающий ся тем, что, с целБю повышения быстродействия, в него введены первый и второй дополнительные триггеры, первый, второй и третий элементы И, блок элементов И с числом элементов И, равным числу измерительных каналов. второй и третий дополнительные.элементы ИЛИ, реверсивный счетчик, первый выход которого соединен с входом старших разрядов цифроаналогового преобразователя и первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с входом младших разрядов цифроаналогового преобразователи и первым выходом г. счетчика импульсов, при этом третий вход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом первого дополнительного триггера, вход установки единицы которого соединен с шиной Пуск, а вход установки нуля с вторым выходом реверсивного счетg чика, первый вход которого соединен с выходом третьего дополнительного сл элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым выходом счетчика импульсов и входом установки единицы второго дополнительного триггера, вход установки нуля которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика и выходом первого элемента И, первый вход которого, соединен с прямым выходом второго дополнительного триггера и первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего дополнительного элемента ИЛИ, причем второй вход первого элемента И соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами ком-f параторов и соответствующими первыми входами блока элементов И, выходы Is которого соединены с входами установки единицы триггеров, а вторые входы объединены и подключены к инверсному выходу второго дополнительного триггера и первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и входом элемента задержки, а выход с входом счетчика импульсов.