Устройство для измерения времени нахождения сигнала в заданном амплитудном диапазоне Советский патент 1986 года по МПК G04F10/04 

го

Од

00 Од

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для анализа случайных процессов в системах контроля состояния технических и биологических объектов, в частности для автоматизации процессов интерпретации грави- и сейсмограмм.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем расширения границ поля допусков.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для измерения времени нахождения сигнала в заданном амплитудном диапазоне; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 эталонных по частоте импульсов, первый элемент И 2, соединенный одним входом с выходом генератора 1, а другим входом - с шиной управления, второй элемент И 3, соединенный одним входом с выходом генератора 1, а другим входом - с шиной управления, источник 4 регулируемых потенциалов, первый и второй пороговые элементы 5 и 6, входы управления которых соединены с выходами источника 4, а сигнальные входы - с входной шиной, элемент ЗАПРЕТ 7, прямой вход которого соединен с выходом первого порогового элемента 5, инверсный вход - с выходом второго порогового элемента 6, а выход - с третьим входом второго элемента И 3, первый счетчик 8 импульсов, соединенный сигнальным входом с выходом первого элемента И 2, второй счетчик 9 импульсов, соединенный сигнальным входом с выходом второго элемента И 3, арифметический блок 10, соединенный группой первых входов поразрядно с выходами первого счетчика 8, а группой вторых входов поразрядно с выходами второго счетчика 9, регистр 11, соединенный установочными входами поразрядно с выходами арифметического блока 10, формирователь 12 импульсов, соединенный входом с шиной управления, а выходом с входом управления арифметического блока 10 и входом обнуления регистра 11, и элемент 13 задержки, соединенный входом с выходом формирователя 12, а выходом - с входами обнуления счетчиков 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

Информация о реализации процесса в форме напряжения x(t) (фиг. 2а) поступает на сигнальный вход. Источником 4 устанавливаются нижняя xi и верхняя 2 границы амплитудного диапазона, которые определяют порог срабатывания соответственно первого 5 и второго 6 пороговых элементов. При этом на выходе порогового элемента 5 устанавливается потенциал «О при x(t)xi и «1 при x{t)l {фиг. 26), а на выходе порогового элемента 6 - «О при x(t)X2 и «Ь при x(t)X2 (фиг. 26),

что ведет к выработке на выходе элемента ЗАПРЕТ 7 потенциала «О при (t) и «1 при (t) Х2 (фиг. 2г). Управление временем измерения осуществляется по шине управления (фиг. 2д). Если генератор 1 вырабатывает импульсы с частотой F const, то элемент И 2 открыт в течение длительности импульса управления и счетчиком 8 фиксируется число импульсов, пропорциональное величине Т его

0 длительности, т.е. Ni T/F. При этом элемент И 3 открыт в периоды времени, совпадающие по времени с импульсом управления, и в периоды времени, когда входной сигнал удовлетворяет условию (t) Х2 (на фиг. 2е - временная диаграмма

5 на выходе генератора I, ж - на выходе элемента И 2, на е - на выходе элемента И 3), т.е. в счетчике 9 фиксируется число импульсов, пропорциональное времени нахождения входного сигнала внутри заданного амплиQ тудного диапазона xi-Х2. По окончании импульса управления элементы И 2 и 3 закрываются, счетчики 8 и 9 останавливаются, в них зафиксированы соответственно числа, пропорциональные времени анализа Т (в счетчике 8) и времени нахождения сигна5 ла Тр в диапазоне xi-Х2 (в счетчике 9). Формирователь 12 по заднему фронту импульса управления вырабатывает короткий импульс, который обнуляет регистр 11, поступает на вход управления арифметического блока 10, где определяется Тр/Т,

0 через установочные входы регистра 11 фиксируется в последнем с задержкой во времени, определяемой постоянной арифметического устройства Та, а с задержкой во времени тз(), определяемой элементом 13 задержки, обнуляет счетчики 8 и 9. Уст ройство готово повторить цикл измерения, ранее зафиксированное время хранится в регистре 11 до окончания следующего цикла измерения и может быть использовано для индикации или дальнейшей обработки. При

Q необходимости проводить измерения по одной границе диапазона пороговый элемент 6 из работы исключается, остальные элементы устройства работают.

Формула изобретения

Устройство для измерения времени нахождения сигнала в заданном амплитудном диапазоне, содержащее генератор эталонных по частоте импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с сигнальным входом первого счетчика импульсов, второй элемент И, выход которого соединен с сигнальным входом, второго счетчика импульсов, формирователь импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены арифметический блок, регистр, элемент задержки, элемент ЗАПРЕТ, источник регулируемых потенциалов, первый и второй пороговые элементы, причем сигнальные входы пороговых элементов объединены и соединены с входом устройства, а управляющие входы соединены с соответствующими выходами источника регулируемых потенциалов, выход первого порогового элемента соединен с прямым входом, а выход второго порогового элемента сое динен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонных по частоте импульсов, а третий вход соединен с вторым входом первого элемента И и шиной управления, и через формирователь импульсов соединен с входом управления арифметического блока, входом обнуления регистра и через элемент задержки с входами обнуления первого и второго счетчиков импульсов, разрядные выходы которых соответственно соединены с первой и второй группами входов арифметического блока, выходы которого соединены с установочными входами регистра.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано для анализа случайных процессов в системах контроля состояния технических и биологических объектов, а также для автоматизации процессов интерпретации грави- и сейсмограмм. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства- достигается за счет расширения границ поля допуска. Для этого в устройство дополнительно введены арифметический блок 10, регистр 11, элемент 13 задержки, элемент 7 ЗАПРЕТ, источник 4 регулируемых потенциалов, пороговые элементы 5 и 6. Кроме того, устройство содержит генератор 1 эталонных по частоте импульсов, элементы И 2 и 3, счетчики 8 и 9 импульсов, формирователь 12 импульсов. Анализатор обеспечивает измерение абсолютного и относительного времени пребывания выше или в граниа $ цах поля допуска, а также дискретизацию выборок. 2 ил. сл с

VU8.2 4Wi