Устройство для измерения непрерывно меняющихся физических величин Советский патент 1985 года по МПК H03G7/00 

Изобретение относится к средствам измерения при исследовании физических процессов и может быть использовано в различных системах автоматики По основному авт.св. № 489202 известие устройство для измерения непрервшно меняющихся 4 зических ве;личин, содержащее параметрический датчик, измерительный усилитель, регистратор, соединенные последователь но, источник питания, согласующий блок, реверсивный счетчик, блок коммутатора, две схемы сравнения, Соеди ненные входами через согласующий бло с выходом измерительного усилителя, а выходы схем сравнения через реверсивный счетчик и.блок коммутатора со единены с параметрическим датчиком, который в свою очередь через блок ко мутации соединен с источником питания 1J. Однако указанное устройство не да ет информации о величине установленного диапазона. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем что в устройстйо для непрерывногменяющихся физических величин содержащее параметрический датчик, измерительный усилитель, регистратор, соед ненные последовательно,источник питания, согласующий блок, реверсивный счет чик,блок коммутатора, две схемы сравнения, соединенные входами через согласукжщй блок с выходом измерительного усилителя, а вькоды схемы сравнения через реверсивный счетчик и блок коммутатора соединены с параметрическим датчиком, который в свою очередь через блок коммутации соединен с источником питания, дополнител но введены дешифратор диапазона измерений и управляемый переключатель, причем каждый вход дешифратора диапа зона измерений соединен с каждым выходом реверсивного счетчика соответственно, а выход - с управляющим вхо дом переключателя, первый вход которого, соединен с измерительным усилителем, второй вход - с земляной шиной, а выход подключен к регистратору, причем дешифратор состоит из первого элемента ИЛИ, генератора и трех формирователей, каждый из которых содержит инвертор, три элемента И, второй элемент ИЛИ, ждущий мультивибратор и триггер причем вхо191 дом формирователя является вход инвертора, объединенного с первым входом первого элемента И, выход инвертора соединен с первым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к входу триггера, реверсивный.выход которого соединен с ВТОРЫМ входом первого элемента И, а прямой выход - с BTopbSM входом второго элемента И и через ждущий мультивибратор с перв1Л4 входом третьего элемента И, третьи входы первого и второго элементов И всех формирователей объединены и подключены к первому входу генератора, второй вход третьего элемента И подключен к второму входу генератора, выход третьего элемента И является выходом формирователя, соединенного с первьм входом первого элемента ИЛИ второй и третий входы которого связаны с выходами второго и третьего формирователей соответственно. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для измерения непрерывно меняющихся физических величин содержит источник t питания, парамет-, рический датчик 2, блок 3 коммутатора, измерительный усилитель 4, реверсивный счетчик 5, согласующий блок 6, схемы 7 и 8 сравнения, управляемый переключатель 9, дешифратор 10 диапазона измерения,формирователь 11,элемент ИЛИ 12,генератор 13, инвертор 14, элементы И 15, 16, ждущий мультивибратор 17, элементы ШШ 18 и И 19, триггер 20, регистратор 21. Источник 1 питания через блок 3 коммутатора осуществляет питание параметрического датчика 2, подключенного к измерительному усилителю 4. Величина сигнала параметрического датчика прямо пропорционально зависит от величины напряжения питания. Выходной сигнал измерительного усилителя поступает одновременно на управляемый переключатель 9 и согла сующий блок 6. Согласующий блок детектирует выходной сигнал усилителя и исключает влияние подключаемой нагрузки на характеристики усилителя. В техническом исполнении согласую щий блок представляет собой последовательное соединение повторителя напряжения с большим входным сопротивлением и двухполуперйодного выпрямителя . Выходной сигнал (U) согла сующего блока поступает на входы схем 7 и 8 сравнения..Схеьш 7 сравнения при уменьшении U. в момент ВПК., равенства с опорным напряжением U«f вырабатывает импульсный сигнал Х,а схема 8 сравнения при увеличении U в момент равенства с опорньм напряжением вырабатывает импульсный сигнал Выбор величин опорных напряжений осуществляется следующим образом: Ъд, берется равньм номинальному значени выходного напряжения усилителя,а при в боре Uo учитывается относительный коэф фициент изменения величины диапазона измерения при переключении. Схемы 7 и 8 сравнения в техническом испопнении..представляют сабоА последователь ное соединение триггера ВЫитта. и фор мирователя импульсного сигнала. Импульсные сигналы со схем сравнения поступают на реверсивный счетчик 5. Реверсивный счетчик 5, представляющий собой автоматическое устройство, служит для создания потенциальных , управлякщих сигналов У , У , ..., У., . Потенциальные выходные сигналы . реверсивного счетчика 5 поступают на соответствук«1ие управляемые входы блока 3 коммутатора. Между количеством потенциальных управляювщх сигналов реверсивного счетчика 5, количеством ключей в блоке 3 коммутатора количеством выходных,напряжений ибто ника t питания и количеством переклю чаемых диапазонов измерения существует однозначное соответсвие. Дпя расшифровки записанной на регистраторе 21 информации при изменяемам в процессе регистрации диапазоне измерения необходимо иметь ин-. формацию об изменении величины диапа зона измерения. Формирование этой информации и обеспечение ее записи осуществляет дешифратор 10 диапазона измерения, на входы которого поступают потенциальные выходные сигналы реверсивного счетчика 5, поскольку между сигналами счетчика и величиной установленного диапазона измерения существует однозначное соответствие. 10 обеспечивает импульсную форму дешифровки информации. при которой каждой величине диапазона измерения соответствует определенное колшчество импульсов. Информационный и управляющий сигналы дешифратора 10, поступают на управляемый переключатель 9, к выходу которого подключен регистратор 21, представляющий собой любой самопишущий прТйбор. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии перед началом процесса измерения реверсивный счетчик 5 вырабатывает управляющий сигнал У , который устанавливает минимальный диапазон измерения. Пусть на вход измерительного устройства подается физическая величина U|f. Непрерывная запись измеряемого сигнала на регистраторе 21 происходит до тех пор, пока Ugj,, Uo2 .В момент равенства и.ц, oi срабатывает схема 8 сравнения и под действием импул1 са на выходе реверсивного счетчика 5 появляется управляю1ций сигнал Уг , который уменьшает напряжение питания параметрического датчикаГи . Вих становится меньше и ) и формирует 9 дешифраторе 10 диапазона измерения управляющий сигнал, осуществляющий через управляемый переключатель 9 двухкратное кратковременное преры-т вание записи измеряемого сигнала. Формирование сигнала в дешиф1 аторе происходит следзгющим образом. На прямом выходе триггера 20 под действием сигнала У появляется сигнал, запускающий ждущий мультивибратор 17, вырабатывающий импульс такой длительности, которая обеспечивает появление на выходе схемы ИЛИ 12 двух соседних пульсов генератора 13. После этого вновь осуществляется непрерывная запись измеряемого сигнала до тех пор, пока не возникнет одна из ситуации: U.. или и Так как ситуация Ug, и уже описана, рассмотрим ситуацию Ц, Uoi В этом случае срабатывает схема 7 сравнения и под действием импульса на выходе реверсивного счетчика 5 пoявJ яeтcя управляющий сигнал У., , который увеличивает напряжение питания параметрического датчика 2 (Ujj, становится больше ) и формирует в дешифраторе 10 диапазона измерения управляющий сигнал, осуществлякяций через управляемьй переключатель 9 однократное кратковременное прёрьшание записи измеряемого сигнала. Формирование сигнала в дешифраторе 10 происходит слеДзпощим образом. Под действием сигнала У на прямом выходе триггера 20 появляется сигнал, запускакнфш ждущий мультивибратор 17, который вырабатывает 1шпульс такой длительности.

которая обеспечивает появление на выходе схемы ИЛИ 12 рдного импульса генератора ,13.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет расширить функциональные возможности прибора за счет получения информации ,р диапазоне, в котором находится измеряемый сигнал.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НШРВРШНО МЕНЯКМЩСЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕаШЧИН по авт.св. № 489202, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью, расширения функциональных возможностей, в него введены деоифратор диапазона измерений и управляемый йереключатель, причем каждьй из трех доои атора диапаэриа измерений соединен с каддьм выходом ревер-еишюго счетчика соответственно, а шход - с управляющим входом перекяючатепя, первый вход которого соединен с измерительным усклителем, вход - с зе шяной шиной, а вьбсед подключен к регистратору, при- . чем депюфратор-состоит из первого :злемента ИЛИ, генератора и трёх формирователей, .каждый из которых содержит инвертор, три злемента И, второй элемент ИЛИ, ждущий мультивибратор и триггер, причем входом формирователя является вход инвертора, объе. диненного с первым входом первого элемента И, выход инвертора соединен с первым входом второго злемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами второго зле;4ента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к входу триггера, реверсивный выход которого соединен с вто рым входом первого элемента И, а прямой выход - с вторым входом второго злемента И и через ждущий мультивибратор с первым входом третьего злемент И, третьи входы первого и вто(Л рого элементов И объединены и подключены к первому входу генератора, .. -. второй вход третьего элемента И под ключен к второму входу генератора вькод третьего элемента И является выходом формирователя, соединенного с nepBbN входом первого элемента ИЛИ, 4 второй и третий входы которого свя00 заны с выходами второго и третьего о формирователей соответственно. 00 со