Многоканальный измеритель аналоговых сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03M1/36 

§-pgT i-

(Л

эо

10

11410280

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения и запоминания различных параметров объекта.

Целью изобретения является повьше- ние быстродействия.

На фиг. 1 приведена функциональная схема измерителя; на фиг. 2 - временные диаграммы работы измерителя.

Устройство содержит триггер 1, компараторы 2-5 (по .числу каналов), элемент 6 ИЛИ, формирователь 7 импульсов, блок 8 фиксации каналов, триггеры 9-12 (по числу каналов), инвертор 13, блок 14 приоритета, элемент 15 задержки, запоминающий блок 16, элемент 17 ИЛИ, элементы 18, 19 И, генератор 20 импульсов, два элемента 21 ИЛИ, счетчики 22 и 23 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 24, задатчик 25 кода. Блок

максимального значения в счетчик 23 с задатчика 25. Таким образом, на младших разрядах цифроаналогового преобразователя 24, соединяемых с выходами счетчика 23, в начальный момент устанавливается максимальное значение. Следовательно, на вторых входах компараторов 2-5 ступенчато устанавливается развертывающее напряжение, соответствующее одной единице счетчика 22 (за вычетом напряжений одной единицы счетчика 23). Далее импульс, вырабатываемый гене- 15 ратором 20, пройдя, если не произошло срабатывания компараторов, через элементы 38-41 блока 14, поступает на элемент 15, с выхода которого через элемент 17 повторно запускается генератор 20. Кроме того,, с выхода блока 14 этот импульс, элементы 18 и 21 поступает на вход счетчика 22 и вызывает приращение его содержимого на единицу, т.е. на стар20

I 8 содержит элементы 26-29 И (по чис- 25 ших разрядах ЦАП 24, связанных со j лу каналов), формирователи 30-33.счетчиком 22. Следовательно,, развер0

максимального значения в счетчик 23 с задатчика 25. Таким образом, на младших разрядах цифроаналогового преобразователя 24, соединяемых с выходами счетчика 23, в начальный момент устанавливается максимальное значение. Следовательно, на вторых входах компараторов 2-5 ступенчато устанавливается развертывающее напряжение, соответствующее одной единице счетчика 22 (за вычетом напряжений одной единицы счетчика 23). Далее импульс, вырабатываемый гене- ратором 20, пройдя, если не произошло срабатывания компараторов, через элементы 38-41 блока 14, поступает на элемент 15, с выхода которого через элемент 17 повторно запускается генератор 20. Кроме того,, с выхода блока 14 этот импульс, элементы 18 и 21 поступает на вход счетчика 22 и вызывает приращение его содержимого на единицу, т.е. на стар0

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения и запоминания различных параметров объекта. Изобретение позволяет повысить быстродействие. Это достигается тем, что в многоканальный измеритель сигналов, содержащий компараторы -2,3,4,5, триггеры 9,10,11,12, блок 14 приоритета, запоминающий блок 16, цифроаналоговый преобразователь 24, счетчики 22, 23 импульсов, элементы И 18, 19, элемент ИЛИ 17, элемент 15 задержки, триггер 1, введены блок 8 фиксации каналов, инвертор 13, формирователь 7 импульсов, задатчик 25 кода, дополнительный элемент ИЛИ 21. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S

импульсов (по числу каналов), триггеры 34-37 (по числу каналов). Блок 14 содержит элементы 38-41 И (по числу каналов), элементы 42-45 И (по числу каналов). Запоминающий блок 16 содержит элемент 46 ИЛИ, преобразователь 47 кода, элемент 48 задержки, запоминающее устройство 49.

На временной диаграмме (фиг.2) обозначено: U - выходной сигнал Гцифроаналогового преобразователя 24; I напряжение входного сигнала на ; компараторе 2; U - напряжение I входного сигнала на компараторе 3; и., - напряжение входного сигнала на компараторе 4; i выходной сиг- нал компаратора 2; U - выходной сигнал компаратора 3; выходной сиг- : нал компаратора 4; U - выходной сигнал формирователя 7.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 1 находится в состоянии О. Для запуска измерителя на шину Пуск подается импульс, которьй приводит триггер 1 в состояние 1. Тем самым через элемент 17 запускается генератор 20. Кроме того, этот импульс приводит в исходное состояние (нулевое) тригге- : ры 34-37 блока 8, обнуляет счетчик 22 и через дополнительный элемент 21 производит предварительную установ ку

0

5

0

0

5

тывающее напряжение на вторых входах компараторов 2-5 будет возрастать большими ступенями, соответствующими единице счетчика 22, пока не произойдет превышения развертывающим напряжением величины сигнала одного или нескольких каналов. В этом случае срабатьшает один или несколько компараторов 2-5 и сигналы с их выходов через элементы 26-29 блока 8 и элемент 6 запрещают дальнейшее прохождение импульсов через элемент 18 на счетчик 22 и разр.ешают их прохождение через элемент 19 на счетчик 23, которьш является счетчиком точного отсчета. Таким образом, разверты- I

вающее напряжение начинает ступенчато уменьшаться с величиной ступени, соответствующей единице счетчика 23, т.е. единице младшего разряда данного измерителя. Как только развертывающее напряжение снова станет меньше сигнала одного из каналов, т.е. сработавший на большом шаге счетчика 23, который является счетчиком грубого отсчета, компаратор данного канала снова установится в О . (фиг.2), так по спаду этого сигнала соответствующий формирователь 30-33 выработает импульс, который установит в 1 соответствующие триггера 9-12 и 34-37 (фиг.1). Сработавшие один или несколько триггеров 34-37

блока 8 отключают с помощью элемен тов 26-29 этого же блока соответствующие им компараторы с тем, чтобы они не влияли на дальнейшую работу элемента 6, который фактически определяет есть ли еще в данной ступени грубого отсчета хотя бы один незафиксированный параметр. Кроме того, сработавшие один или несколько триггеров 9-12 разрывают цепь прохождения импульсов генератора 20 через элементы 38-41 для изменения состояния счетчиков 22 или 23 и включают один или несколько элементов 42-45, через которые импульсы генератора 20 поступают на запоминающий блок 16, где посредством элемента 46 выра батьшается импульс записи в запоминающее устройство (ЗУ) 49, а с помощью преобразователя 47 формируется номер сработавшего канала. Этот номер является адресом ячейки ЗУ 49 где хранится значение данного параметр Импульс, прошедший через один из элементов 42-45, возвращает соответствующий триггер 9-12 Е исходное состояние, тем самым восстанавливая путь тактовых импульсов через элементы 38-41. Таким образом, пока все сработавшие на данном шаге точного отсчета каналы не зафиксируются в ЗУ 49, тактовые импульсы будут идти через элемент 48 на повторньй

запуск генератора 20, не вызывая из- цифроаналогового преобразователя.

менения развертывающего напряжения. При этом в ЗУ 49 буДут записьшаться значения каналов по очереди, определенной конфигурацией блока 14.

Когда будет зафиксирован послед- НИИ сработавший на данном шаге точного отсчетя канал, цепь прохождения импульсов через элементы 38-41 восстановится (все триггеры 9-12 обнулены) и продолжится дальнейшее умень- шение развертывающего напряжения малыми ступенями до тех пор, пока не С-удет зарегистрирован последний сработавший на данной ступени грубого отсчета канал. В этот момент на выходе элемента 6 устанавливается уровень сигнала, что вызывает запрет на прохождение импульсов через элемент 19 на йчетчик 23 и восстанавливает их прохождение через элемент 18 и первый элемент 21 на счетчик 22. Кроме того, по спаду сигнала на выходе элемента 6 формирователь 7 вырабатывает импульс, который через дополнительный элемент 21 вызьшает предустановку максимального значения в счетчик 23 . (подготовка к работе на следующей ступени), а через элемент 21 увеличивает на единицу содержимое счетчика 22. Далее измеритель продолжает большими ступенями сканировать по диапазону, по-ка снова не сработает один или несколько каналов и тогда повторится описанная процедура сканирования ступенями точного отсчета, или, если все каналы зафиксированы, до переполнения счетчика 22, при этом сиг- нал переполнения с его выхода обнуляет триггер 1 и цикл измерения на этом заканчивается.

Формула изобретения

где п - число каналов измерения, первы11 вход каждого компаратора является соответствующей входной шиной, вторые входы всех п компараторов объединены и соединены с выходом

входы старших разрядов которого поразрядно объединены с первыми информационными входами запоминающего блока и соединены с соответствующими прямыми выходами первого счетчика импульсов, входы младш:--1Х 1 разрядов цифроаналогового преобразователя поразрядно объединены с вторыми информационными входами запоминающего блока и соединены с прямыми выходами второго счетчика импульсов, инверсный выход первого счетчика импульсо соединен с входом установки в О триггера, вход установки в 1 которого является шиной Пуск, счетный вход первого счетчика импульсов соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, вычи- .тающий вход второго счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента И, первые входы первого и второго элементов И, вход элемента задержки объединены и соединены с

первым выходом блока приоритета, выход элемента задержки соединен с первым входом второго элемента ИЖ, второй вход которого соединен с выходом запоминающего блока, третий вход соединен с инверсным выходом триггера, а выход второго элемента ИПИ соединен с входом генератора импульсов, выход которого соединен с управляющим входом блока приоритета, вторые выходы которого соединены с соответствующими адресными входами запоминающего блока и с соответствующими входами установки в О п- триггеров группы, прямые и инверсные Взпсоды п-триггеров группы соединены с соответствующими информационными входами блока приоритета, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия, в него введены формирователь импульсов, инвертор, дополнительный элемент ИЛИ, задатчик тока и блок фиксации каналов, первые входы которого соединены с соответствующими выходами п-компа- раторов, первые выходы соедршены с входами установки в 1 соответствующих п-триггеров группы, вторые вы- хэды соединены с соответствутощими в кодами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирова Т2ЛЯ импульсов, вторым входом второго элемента и ( и входом инвертора, вы хэд которого соединен с вторым входо П грвого элемента И, причем выход формирователя импульсов соединен с вторым входом первого элемента HJE l и первым входом дополнительного элемента MJM, второй вход которого объединен с входом Сброс первого счетчика импульсов, входом установки в 1 триггера и вторым входом блока фиксации каналов, выход дополните.пьного элемента ИЛИ соединен с входом записи данных второго счетчика И1мпуль- сов, вход предварительной установки которого соединен с выходом за,цатчи- ка кода.

и п-триггерах, инверсный выход каяадо- го i-ro триггера, где i 1,2,,..,п, соединен с первым входом i-ro элемента И, вторые входы п элементов И являются соответствующими первыми входами блока фиксации каналов, выход каждого i-ro элемента И соединен с входом i-ro формирователя импульсов и является соответствующим вторым выходом блока фиксации кана30

35

лов, выход каждого i-ro формирователя импульсов соединен с входом установки в 1 i-ro триггера и является соответствующим первым выходом блока фиксации каналов, вторым входом которого являются входы установки в О п-триггеров.

cpue.Z