Устройство сравнения Советский патент 1985 года по МПК G05B1/01 H03K5/24 

4

;о

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что третий информационный вход коммутатора

подключен к выходу третьего триггера, выходы регистра являются дополнительными выходами устройства.

1. УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ по авт. св. 1004959, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формир ования кода, пропорционального результату дР внения, и повышения достоверности результатов сравнения, в него введены регистр, информационные входы которого подключены к третьему выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, и коммутатор, первый и второй информационные входы которого подключены к выходам первого и второго триггеров, выход - к управляющему входу регистра, а входы управления коммутатора к управляющему входу устройства.

1

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического контроля напряжения и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св.. № 1004959.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования кода, пропорционального результату сравнения, и повышение достоверности результатов сравнения.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы; поясняющие его работу

Устройство сравнения содержит генератор 1 линейно изменяющегося напряжения, компаратор 2, элементы 3 и 4 сравнения кодов, триггеры 57, элементы И 8-10, элементы ШШ 11 и 12, регистр 13, коммутатор 14, генератор 15 тактовых импульсов, суммирующий счетчик 16, и;ифроаналоговьш преобразователь 17, входы 18-21 устройства, выходы 22-27 устройства.

Генератор 1 линейно изменяющегося напряжения имеет первый выход, с которого снимается аналоговое линейно изменякйдееся напряжение, второй выход, на котором-сигнал принимает, например, значение логического нуля при установке генератора 1 в исходно состояние, и третий выход, на котором формируется цифровой код, пропорциональный мгновенному значению аналогового линейно изменяющегося напряжения. Генератор может быть выполнен, например, на основе цифроаналогового преобразователя (ЦАП). При этом он содержит ЦАП 17, суммирующий счетчик 16 импульсов, выходы разрядов которого подключены к входам разрядов ЦАП 17 и к третьему выходу генератора 1, генератор 15 тактовых импульсов. Первым выходом генератора 1 является выход ЦАП 17,

а вторым --выход импульсов переполнения счетчика 16.

Регистр 13 с параллельным вводом информации информационныьш входами 5 подключен к третьему выходу генератора 1, а выходами - к выходу 27 устройства. Логический коммутатор 14 входами подключен к соответствующим выходам триггеров 5-7, выходом 10-к входу записи регистра 13, а входам управления - к управляющему входу 21 устройства. .

Устройство работает следующим образом.

15 По включению питания триггеры 5-7 счетчик 16 импульсов и регистр 13 устанавливаются в произвольное положение и запускается генератор 15 импульсов. Импульсы с выхода последнего поступают на вход счетчика 16 и последовательно накапливаются в нем. В момент t, (фиг. 2) переполнения счетчика 16 на втором выходе генератора 1 появляется импульс

25 переполнения, которьй устанавливаеттриггеры 5-7 в исходное положение, в результате чего на входах коммутатора 14, подключенных к соответствующим выходам триггеров 5-7, устанав3Q ливаются уровни Лог. О. На первом выходе генератора 1 напряжение U становится равным нулю. С момента t (исходного положения) начинается рабочий цикл устройства.

Импульсы с выхода генератора 15 поступают на вход счетчика 16 и последовательно накапливаются в нем. При этом на первом выходе генератора 1 (выходе ЦАП 17) формируется ступенчатое линейно изменяющееся напряжение Ц, а на его третьем выходе - кодированный цифровой эквивалент линейно изменяющегося напряжения. Напряжение U,| поступает на 5 один вход компаратора 2, на второй вход которого с входа 18 устройства поступает контролируемое напряжение Uj, Цифровой эквивалент напряжения и с третьего выхода генератора 1 поступает на первые группы входов элементов 3 и 4 сравнения кодов и на информационные входы регистра 1 На вторую группу входов элемента 3 с входа 19 устройства поступает ко N нижнего допуска, на вторую груп входов элемента 4 с входа 20 устро ства поступает код N верхнего допуска, причем 2 С выхода компаратора 2 вьщается и в момент tj, когда импульс напряз сение U достигает величины напряжения U, и V и. 2 п и , где п - число разрядов счетчика УО опорное напряжение ЦАП; i - номер разряда двоичного числа; й- - знак (цифра) двоичной си темы счисления, который принимает значения О или 1 , - код, пропорциональный величине напряжения U, Импульс и с выхода компаратора 2 переключает триггер 6. Б момент tj 5 когда на третьем выходе генерат ра 1 код достигает значения кода N, с выхода элемента 3 сравнения вьщается импульс U, который переключает триггер 5. В момент t, ко да на третьем выходе генератора 1 код достигает значения кода N, с выхода элемента 4 сравнения вьщает импульс и,, который переключает триггер 7. Б зависимости от соотношения ко да N контролируемого напряжения .Ujf и кодов N и N нижнего и верх него допусков соответственно устройство сравнения формирует на выходах 22-26 результаты сравнения в полном соответствии с известным ал горитмом. Б конце цикла на втором выходе генератора 1 появляется импульс U переполнения счетчика 16 (уровень Лог. О) и устройство сравнения устанавливается в исходное положение. Далее процесс повторяется. Для получения кода , пропорционального напряжению U, вХод записи линформации регистра 13 подключается через коммутатор 14 к выходу триггера 6, для чего на управляющие входы 21 коммутатора 14 подается соответствующий код. Б момент tj импульс U с вькода компаратора 2 переключает триггер 6, в результате чего на выходе триггера 6, а через коммутатор 14 и на входе записи информации регистра 13 сигнал U из состояния Лог. О переходит в состояние Лог. 1. По фронту переключения сигнала и в момент Сз в регистр 13 записывается код состояния третьего выхода генератора 1, которьй в соответствии с формулой (1) пропорционален напряжению U. с выхода регистра 13код Nj( поступает на выход 27 устройства. Для контроля кода Н нижнего допуска вход записи информации регистра 13 подключается через KOMNfyTaTop 14к выходу триггера 5, для чего на управляющие входы 21 коммутатора 14 подается соответствующий код. Б момент tj при равенстве кода состояния третьего выхода генератора 1 коду N нижнего допуска импульс Uj с выхода элемента 3 сравнения кодов переключает триггер5, в результате чего на выходе триггера 5, а через коммутатор 14 и на входе записи информации регистра 13 сигнал Uj- из состояния Лог. О переходит в состояние Лог. 1. По фронту переключе- чия сигнала Uy в момент t в регистр 13 записывается код состояния третьего выхода генератора 1, которьй равен коду N. С выхода регистра 13 код N поступает на выход 27 устройства. Аналогичным образом прбисходит контроль кода N верхнего допуска, при .этом вход записи информации регистра 13 подключается через коммутатор 14 к выходу триггера 7, а запись информации происходит в момент tj по фронту переключения сигнала U. Следует отметить, что записанный в регистр 13 код, равный коду N или Nj, есть результат работы большинства функциональных блоков устройства сравнения. Например, при отказе любого из разрядов в блоках 3, 4 и 16, при отказе блоков 5-7 и 15 код N или NJ на выходе 27 устройства не сформирован и в.устройстве сравнения зафиксирована неисправность. В результате контроля кодов N и NJ проводится глубокаяпроверка работоспособности всего устройства, чем достигается высокая достоверность результатов сравнения.

П

и,

н

и.

Un

t2 3

i.i,

Фиг. 2