Измерительный преобразователь Советский патент 1990 года по МПК H03K5/00 H03K5/156 

Сдрос

Фиг,1

315

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах в системах контроля и автоматики.

Целью изобретения является расширение области рабочих частот устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая его работу; на фиг. 3 - один из конкретных примеров вьтолнения селектора частот; на фиг. 4 - временная диаграмма его работы.

Измерительный преобразователь содержит входную шину 1, соединенную . с входным формирователем 2 импульсов и аналоговым входом электронного ключа 3. Выход входного формирователя 2 импульсов соединен с входами формирователя 4 импулЬ|Са и селектора 5 частот. Упpkвляющий вход электронного ключа 3 соединен с выходом формирователя 4 импульса, а выход электронного ключа 3 соединен с входом пикового детектора 6.

Выход пикового детектора 6 соеди

нен.с аналоговым входом аналого-цифрового преоб;разователя 7. Первый выход аналого-цифрового преобразователя 7 соединен с управляющим входом формирователя 4 импульса и установленным входом пикового детектора 6.

Селектор 5 частот имеет п выходов в соответствий с ожидаемым количеством различных частот входного сигнала. Каждый из этих выходов соединен с одним из входов элемента или 8.

Выход элемента ИЛИ 8 соединен с логическим входом аналого-цифрового преобразователя 7.

Цифровые выходы аналого-цифрово-. го преобразователя 7 являются выходными 9 устройства.

Селектор 5 частот (фиг. 3) выполнен в виде п-каналов, каждый из которых, кроме первого и последнего, состоит из последовательно соединенного элемента И 10, порогового элемента 11, .второго элемента И 12 и триггера 13, причем первый вход первого элемента И 10 соединен с входом селектора 5 частот, выход первого элемента И 10 - с вторым входом второго элемента И 12, первый вькод триггера - с вторым входом порогового элемента 11, второй выход триггера 13 данного

0

5

0

0

5

0

5

0

5

канала соединен с вторым входом первого элемента И 10 последующего канала, выход второго элемента И 12 - с выходом селектора 5 частот, вторые входы триггеров всех каналов объединены и соединены с шиной Сброс, пер- вый канал содержит пороговый элемент ;11, первый вход которого соединен с входом селектора , элемент И 12 и триггер 13 при идентичности остальных связей, последний канал со- держит первый элемент И 10, пороговый элемент 11 и второй элемент И 12 при идентичности остальных связей.

Как видно из приведенной на фиг. 3 схемы, селектор частот состоит из п однотипных звеньев. Исключение составляет первое звено, в котором отсутствует схема совпадения на входе, и последнее звено, в котором отсутствует триггер 13. Пороговый эле- мент 11 (например КИШТ-релё) каждого звена настроен за счет времязадающей RC-цепочки на конкретную длительность выходного сигнала.

Как видно из временной диаграммы, приведенной на фиг. 4, длительность сигнала порогового элемента 11 первого звена должна перекрывать период частоты fJ последовательности частот, поступающей на вход селектора частот, но не превьшгать период частоты f i . Длительность сигнала ЮШП-реле второго звена должна перекрывать период частоты fj, но не превьшать период частоты fjv и т.д.

С появлением первого импульса большей частоты на выходе элемента И 12 появляется импульс, которьй перебрасывает триггер 13 в противоположное состояние, запрещая работу КИПП-реле 11 и открывая элемент И 10.

Таким образом, на выходе каждого звена появляется одиночный импульс в момент появления очередной.пачки частот во входном сигнале. ; Измерительный преобразователь ра- ботает следующим образом.

Входной сигнал синусоидальной формы (фиг. 2а) входным формирователем 2 импульсов преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 2б).

В качестве такого формирователя

может быть использован компаратор

напряжения.,

При изменении частоты входного

сигнала на соответствующем выходе

5,

селектора 5 частот появляется одиноный импульс (фиг. 2в), поступающий на один из входов элемента ИЛИ 8. Выходной импульс элемента ИЛИ 8 явлется пусковым импульсом аналого-цифрового преобразователя 7 (фиг. 2г).

По этому сигналу аналого-цифрово преобразователь 7 преобразует аналоговый сигнал пикового детектора 6 в цифровой код. По окончании преобразования сигнал Конец преобразовани .(фиг. 2д) возвращает в исходное состояние пиковый детектор 6 и подготавливает формирователь 4 импульса к очередному циклу работы.

Формирователь 4 шшульса с поступлением очередных прямоугольных импульсов на его вход вырабатывает одиночньй прямогоульный импульс, длительность которого равна периоду входных импульсов (фиг. 2е). Этот импульс, поступая на логический вход электронного ключа 3, открывает его и пропускает аналоговый сигнал синусоидальной формы с входной шины 1 на вход пикового детектора 6 в течение одного периода (фиг. 2ж).

Пиковый детектор 6 выпрямляет и запоминает амплитудное значение входного сигнала. С приходом сигнала Конец преобразования с аналого- цифрового преобразователя 7 пиковый детектор 6 возвращается в исходное состояние, подготавливаясь к новому циклу работы.

Формула .изобретения

1. Измерительный преобразователь, содержащий входной формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, селектор частот и элемент ИЛИ, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области рабочих частот, в него вне-, дены электронный ключ, пиковый детектор , формирователь импульса и аналого-цифровой преобразователь, аналоговый вход которого соединен с выходом пикового детектора, логический вход подключен к выходу элемента ИЛИ цифровые выходы соединены с выходными шинами измерительного преобразователя, а первый выход соединен с управляющим входом формирователя им

пульса и установочным входом пикового детектора, вход которого подключен к выходу электронного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульса, а вход соединен с входом входного формирователя импульсов, выход которого соединен с входом формирователя импульса и входом селектора частот, второй вход которого соединен с шиной Сброс, п выходов которого соединены соответственно с п входами элемента ИЛИ.

5

0

5

0

5

0

5

0

2. Преобразователь по п, 1, отличающийся ем, что селектор частот выполнен в виде п каналов, Каждый из которых кроме первого и последнего, состоит из последовательно соединенных элемента И, порогового элемента, второго элемента И и триггера, причем первый вход первого элемента И соединен с входом селектора частот, выход первого элемента И - с вторым входом второго элемента И, первьй выход триггера - с вторым входом порогового элемента, второй выход триггера первого канала соединен с вторым входом первого элемента И последующего канала, выход второго элемента И - с выходом селектора частот, вторые входы триггеров всех каналов объединены и сое-: динены с шиной Сброс, первый канал содержит пороговый элемент, первый вход которого соединен с входом селектора частот, элемент И и триггер, соединенные последовательно, первый вход порогового элемента соединен с вторым входом элемента И, второй его - вход - с первым выходом триггера, второй выход которого соединен с вторым входом первого элемента И второго канала, а вьпсод элемента И первого канала - с выходом селектора частот, последний канал coдepжl т последовательно соединенные первый элемент И, пороговый элемент и второй элемент И, выход которого соединен с выходом селектора частот, второй его вход - с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с входом селектора частот, а его второй вход - с вторым выходом триг«-- р.-.«. ..-.«. гл

,гера п-1 канала.

члдЛ/ШНЕ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах в системах контроля и автоматики. Цель изобретения - расширение области рабочих частот устройства. Измерительный усилитель содержит входной формирователь 2 импульсов, селектор 5 частот и элемент ИЛИ 8. Для достижения цели в него введены электронный ключ 3, пиковый детектор 6, формирователь 4 импульса и аналого-цифровой преобразователь 7. Это позволяет осуществлять измерение амплитудного значения входного сигнала при изменении периода его следования независимо от частоты этого сигнала. 4 ил.

rn-jn-j- -jnjnjonjTJumrL

время npfo5fiojo&fff,

е 1

ж

Фи$.2

и

C(f5.h)

Фиг. 4

IT