Дискретно-аналоговый измерительный прибор Советский патент 1984 года по МПК G01R19/25 

ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом третьего элемента И, а входом шестого элемента И, второй выход - с внешним громкоговоривход этого элемента соединен с телем.

1091083

1. ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЙ . ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий аналого- цифровой преобразователь (АЦП), оптоэлектронное отсчетное устройство, блок управления, вход которого соединен с выходом АЦП, а выход - с оптоэлектронным отсчетным устройством, два задатчика уставок, первый-и второй элементы И, элемент ИЛИ, два компаратора, одни входы которых соединены с задатчиками уставок, другие входы соединены между собой и с выходом АЦП, а выход каждого компаратора соединен с одним из входов одного из упомянутых элементов И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей прибора путем введения двухрежимной световой сигнализации, он снабжен ждущим мультивибратором, RS.-триггером, третьим элементом И, элементом НЕ, двумя индикаторами для световой сигнализации о выходе измеряемой величины из зоны, ограниченной задатчиками уставок, двумя ключами для управления индикаторами, генератором тактовых импульсов, делителем частоты, причем выходы компараторов соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, S-вход триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора, Я,-вход - с внешней цепью установки триггера в О, а выход - с одним из входов третьего элемента И, выход которого соединен с входом элемента НЕ, а другой вход - с низкочастотным выходом делителя частоты, вход которого соедиi нен с генератором тактовых импульсов, другие входы первого и второго элементов И соединены между собой и с выходом элемента НЕ, а выходы через ключи с упомянутыми индикато рами. 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью дополнительного расширения его функциональных возможностей путем обеспечения двухтоновой звуковой сигнализации о выходе измеряемой величины из заданной зоны, он снабжен четвертым, пя00 тым и шестым элементами И и вторым элементом ИЛИ, а делитель частоты снабжен выз Ъдами звуковой частоты низкого и высокого тона, причем первые входы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго компараторов, вторые входы - соответственно с выходом низкого тона и выходом высокого тона делителя частоты, выходы четвертого и пятого элементов И соединены с входами второго элемента

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано на приборостроительных предприятиях, изготавливающих измерительные приборы без подвижных частей.

Известны аналоговые узкопрофильные измерительные приборы, содержащие измерительный механизм с подвижной частью, отсчетное устройство, состоящее из шкалы и светового указателя, и устройство сигнализации и регулирования, состоящее из двух цветных прозрачных лент-светофильтров с закрепленными на них фоторе зисторйми и устройства для перемещения упомянутых лент. Положение левой и правой лент-светофильтров, а следовательно, фоторезисторов определяет границы заданной зоны регулирования уставки. При перемещении свето вого указателя за уставки он засвечивает один из соединенных параллельно фоторезисторов, в результате чего на выходе прибора появляется электрический сигнал, включающий внешние устройства тревожной (прерывистой) световой и звуковой сигнализации. Одновременно с этим световой указатель окрашивается упомянутым светофильтром. После принятия необхо димых мер по регулированию измеряемого параметра оператор выключает тревожную сигнализацию, а спокойная сигнализация в виде окрашенного указателя сохраняется до тех пор, пока измеряемый параметр не войдет в заданную зону 111 .

Недостаток приборов - плохая устойчивость к механическим воздействиям, обусловленная наличием подвижных частей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дискретно-аналоговый измерительный прибор, содержащий аналого-цифровой преобразователь (АЦП), оптоэлектронное отсчетное устройство, схему упраления, вход которой соединен с выходом АЦП, а выход - с оптоэлектронным отсчетным устройством, два задатчика уставок, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, два компаратора, одни входы которых соединены с задатчиками уставок, другие входы соединены между собой и с выходом АЦП, а выход каждого компаратора соединен с одним из входов одного из упомянутых эле ментов И 2.

Однако хотя известный прибор не содержит подвижных частей, он не обеспечивает сигнализацию о выходе измеряемой величины из зоны, ограниченной задатчиками уставок.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей прибора путем введения двухрежимной световой сигнализации.

Поставленная цель достигается тем, что дискретно-аналоговый измерительный прибор, содержащий АЦП, оптоэлектронное отсчетное устройство, блок управления, вход которого соединен с выходом АЦП, а выход - с оптоэлектронным отсчетным устройством, два задатчика уставок, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, два компаратора, одни входы которых соединены с задатчиками уставок, другие входы соединены между собой и с выходом АЦП, а выход каждого компаратора соединен с одним из входов одного из упомянутых элементов И, снабжен ждущим мультивибратором, RS-триггером, третьим элементом И элементом НЕ, двумя индикаторами для световой сигнализации о вьрсоде измеряемой величины из зоны, ограниче{ ной адатчиками уставок, двумя ключами дпя управления индикаторами, генератором тактовых импульсов, делителем частоты, причем выходы компараторов соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом ждушего мультивибратора, $-вход триггера соединен с. вькодом ждущего мультивибратора, R-вход - с внешней цепью установки триггера в О, а выход с одним из входов третьего элемента И, выход которого соединен с входом элемента НЕ, а другой вход - с низкочастотным выходом делителя частоты вход которого соединен с; генератором тактовых импульсов, другие входы первого и второго элементов И соединены между собой и с выходом элемента НЕ, а выходы - через ключи с упомянуть1ми индикаторами. Кроме того, с целью дополнительного расширения функциональных возможностей путем обеспечения двухтоновой Звуковой сигнализации о выходе измеряемой величины из заданной зоны прибор снабжен четвертым, пятым и шестым элементами И и вторым элементом ИЛИ, а делитель частоты снабжен выходами звуковой частоты низкого и высокого тона, причем первые входы четвертого и пятого элементов И соединенысоответственно с выходами пер вого и второго компараторов, вторые входы - соответственно с выходом низкого тона и выходом высокого тона делителя частоты, выходы четвертого и пятого элементов И соединены с вхо дами второго элемента ИЛИ выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход этого элемента соединен с выходом третьего элемента И, а выход - с внешним громкоговорителем. На чертеже представлена схема прибора. Дискретно-аналоговый измерительны прибор содержит АЦП 1 два задатчика 2 и 3 уставок, оптоэлектронное отсче вое устройство 4, включаницее шкалу и указатель 5 измеряемой величины в виде све оизлучающих элементовсветодиодов, два индикатора 6 и 7 для световой сигнализации о выходе измеряемой величины из зоны, ограниченной задатчиками уставок 2 и 3, блок 8 управления отсчетным устройством 4, первый компаратор 9 t: первы 10 и вторым 11 входами, второй компаратор 12 с первым 13 и вт9рым 14 входами, первый 15, второй 16 и третий 17 элементы И, элемент ИЛИ 18, ключи 19 и 20,ждущий мультивибратор 21,RS-триггера 22, элемент НЕ 24 тактовых импульсов, делитель 25 частоты с низкочастотным (2-5 Гц) выходом 26. Кроме того, прибор содержит четвертый 27, пятый 28 и шестой 29 элементы И и второй элемент ИЛИ 30, а делитель 25 частоты сйабжен еще двумя выходами: выходом 31, с которого снимаются импульсы звуковой частоты низкого тона, и выходом 32, с которого снимаютс я импульсы звуковой частоты высокого тона. Выход АЦП 1 соединен через блок 8 управления с отсчетным устройством 4, с первым входом 10 первого компаратора 9 и вторым входом 14 второго компаратора 12, второй вход 11 первого компаратора 9 и первый вход 13 второго компаратора 12 соединены соответственно с задатчиком 2 нижней уставки и задатчиком 3 верхней уставки, выходы компараторов 9 и 12 через элемент ИЛИ 18 соединены с входом ждущего мультивибратора 21, выход которого соединен с S-входом триггера 22, R -вход последнего соединен с внешней цепью установки его в нуль, а прямой выход - с одним из входов третьего элемента И 17, другой вход которого соединен с низкочастотным выходом 26 делителя 25 частоты, вход которого соединен с генератором 24 тактовых импульсов, первый 15 и второй 16 элементы И одним входом соединены соответственно с выходами компараторов 9 и 12, а дторыми входами соединены между собой и с выходами элемента НЕ 23, вход которого соединен с выходом третьего элемента И 17, выходы первого 15 и второго 16 элементов И через ключи 19 и 20 соединены с индикаторами 6 и 7 соответственно. Кроме того, четвертый элемент И 27 одним входом соединен с выходом одного из компараторов (на чертеже 12), а вторым входом -|С выходом 32 звуковой частоты высокого тона делителя 25 частоты, пятый элемент И 28 одним входом соединен с выходом другого компаратора (на чертеже компаратора . 9), а вторым входом - с выходом 31 звуковой частоты низкого тона делителя 25 частоты, выходы элементов И 27 и 28 через элемент ИЛИ 30 соединены с одним из входов шестого элемента И 29, другой вход которого соединен с выходом третьего элемента И 17, выход шестого элемента И 29 соединен с внешним громкоговорителем (при необходимости через усилитель) . Прибор работает следующим образом Аналоговый сигнал X , преобразованный в цифровой код N АЦП 1, а затем в позиционньш код Рд блоком 8 управления, включает указатель 5 измеряемой величины оптоэлектронного отсчётного устройства А, В то же время код NX с выхода АЦП 1 поступае на первый вход 10 компаратора 9 и второй вход 14 компаратора 12. На вход 11 компаратора 9 при этом с задатчика 2 нижней уставки поступает код N мим а на вход 13 компаратора 12 с задатчика 3 верхней уставки код Nwoto Цифровые компараторы 9 и 12 включены таким образом, что когда измеряемая величина-сигнал находится в заданной зоне (т.е. (V ,) , то на выходах обоих компараторов при сутствуют логические нули, а когда сигнал вышел за нижнюю или верхнкно границу зоны (т.е. NuN-M jj.), то на выходе одного из компараторов устанавливается логичес кая единица, а на выходе второго сохраняется нуль. В первом случае (сигнал в норме) нули с выходов компараторов 9 и 12 закрывают элементы И 15 и 16, на их выходах в этом случае.также нули, ключи 19 и 20 закрыты и индикаторы 6 и 7 выключены. Во втором случае (сигнал вьшел из заданной зоны) единица с. выхода одного из компараторов открывает оди и с 1 из элементов И 15 или 16 и подготавлривает его к пропусканию сигнала. поступающего на второй вход этого элемента с выхода элемента НЕ 23. Единица, появившаяся на выходе любог из компараторов, через элемент ИЛИ 1 запускает ждущий ,мультивибратор 21, который вырабатывает единичный импульс, включающий по S -входу тригге 22, При этом единица с выхода триггера 22 открывает элемент И 17, разрешая прохождение импульсов, следующих с низкой частотой (2-5 Гц) с выхода делителя 25 частоты генератор 24. В результате этого импульсы низкой частоты проходят через элемент И 17, элемент НЕ 23, один из элементов И 15 или 16, один из ключей 19 или 20 на индикатор 6 или 7, которьА включается и выключается с этой частотой, создавая этим режим тревожной световой сигнализации. Кроме того, когда сигналнаходится в заданной зоне, на выходах компараторов 9 и 12 - нули, оба элемента И 27 и 28 закрыты и импульсы с выходов 31 и 32 делителя 25 частоты к громкоговорителю не проходят, а при выходе сигнала из зоны единица на выходе одного из этих компараторов открывает один из элементов И 27 или 28, который пропускает на свой выход импульсы звуковой частоты низкого тона (100-400 Гц) или высокого тона (1000-4000 Гц). Эти импульсы через элемент ИЛИ 30 поступают на один из входов элемента И 29, на второй вход которого в рассматриваемом случае поступают импульсы низ-, кой частоты с выхода элемента И 17. 8результате этого на выходе элемента И 29 появляются импульсы низкой частоты, промодулированные звуковой чартотой низкого или высокого тона (в зависимости от того, в какую сторону из заданной зоны вьшша измеряемая величина), Эти импульсы (при необходимости через усилитель) подаются на громкоговоритель, который вьздает прерывистые гудки низкого или высокого тона, создавая этим режим тревЬжной звуковой сигнализации. При этом в соответствии с принятым вариантом соединения элементов И 27 и 28 с выходами компараторов 9и 12 выход указателя за нижнюю границу вызывает звуковой сигнал низкого тона, а за верхнюю границу - высокого тона. Если же соединение эле„ ,. o-j 10 ментов И 27 и 28 с выходами компараторов 9 и 12 будет обратным показанному на чертеже, то соответственно изменится и тон звука. По сигналу тревожной сигнализации оператор принимает меры по устранеНию аварийной ситуации (например выключает перегревшийся агрегат), после чего подает на прибор команду по цепи Установка в О, выключая триггер 22 по его R -входу. При этом на выходе триггера появляется нуль, запрещающий прохождение низкой частоты через элемент И 17. В результате этого на выходе элемента И 17 появяется нуль, который приводит к появлению единицы на выходе элемента НЕ 23. На обоих входах одногЪ из 71 элементов И 15 или 16 при этом устанавливаются единицы, и единица с его выхода череэ соответствующий ключ 19 или 20 переводит индикатор 6 или 7 в режим постоянного включени (режим спокойной световой сигнализации) . Одновременно нуль на выходе элемента И 17, воздействуя на вход элемента И 29, закрывает его и тем-самы выключает громкоговоритель, т.е выключает режим тревожной звуковой сигнализации. В результате этого опе ратор получает информацию о том, что объект вышел из режима, но меры приняты. Выключение тревожной сигнализации в этом случае важно потому, что она не будет уже отвлекать внима ние оператора и не помешает ему своевременно получить сигнал об аварийном состоянии другого объекта.

После возвращения сигнала в заданную зону на выходах обоих компараторов 9 и 12 вновь появляются нули, оба элемента И 15 и 16 закрываются, оба ключа 19 и 20 и оба индикатора / 6 и 7 выключаются. Это является для оператора информацией о возможности вновь включить ранее отключенный агрегат. Если после этого на данном агрегате вновь возникнет аварийная

схему ИЛИ.

В предлагаемом приборе мбжно использовать АЦП любого типа. Если генератор тактовых импульсов и (или) делитель частоты входят в состав АЦП (например, АЦП с двойным интегрированием), то в качестве этих узлов (см. чертеж, генератор 24 и делитель 25) могут использоваться те же узлы АЦП. 3 ситуация, то прибор автоматически будет работать, как это было описано, так как триггер 21 подготовлен к включению по §-входу. Таким образом, в предлагаемом приборе обеспечиваются оба необходимых режима сигнализации: режим треволшой сигнализации - световой и звуковой, 1;огда мигают индикаторы в отсчетном устройстве и производятся прерьгаистые гудки низкого или высокого тона, и режим спокойной сигнализации, когда звуковая сигнализация отключена, а индикаторы постоянно включены. При использовании приборов в больших системах (например на щитах и пультах электростанций) можно использовать один громкоговоритель, а приборы подключать к нему через внешнюю

О f г j 4 f

IlllllllllllMllllllllllll

8

imtrTniiiiiiJiiiiniiin

ф ф