Устройство для определения экстремумов сигнала Советский патент 1992 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в установках, предназначенных для определения моментов Появления экстремума аналоговых сигналов и измерения значений экстремумов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности определения амплитуды зкстремумов при наличии постоянной составляющей во входном сигнале.

На фиг.Г показана структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит дмфференцмальный усилитель 1, выход которого через резистор 2 соединен с первым выводом конденсатора 3, неинвертмрующим входом буферного усилителя 4 м неинвертирующим входом усилителя 1. Второй вывод конденсатора 3 подключен к общей шине. Неинвертмрующий вход усилителя 1 подключен к первому входу устройства и первому входу двухпорогового компаратора 5, второй вход которого соединен с инвертирующим входом усилителя 4 и вторым входом устройства, а выход - с входами стробирования нуль-органа б и первого и второго формирователей 7 и 8 импульсов, причем нуль-орган 6 подключен входами параллельно резистору 2.

Выход нуль-органа 6 соединен с входами формирователей 7 и 8, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ 9 и с вторым и третьем выходами устройства. Выход усилителя 4 подключен к входу аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 10, вход запуске которого соединен с выходом элемента ИЛИ 9, а выход - с первым выходом устройства.

Базовое напряжение, подающееся на второй вход устройства, может быть получено различными способами, например подключением отдельного специального датчика или усреднением входного сигнала, поступающего на первый вход устройства, с постоянной времени много большей, чем характерное время изменения сигнала,

Устройство работает следующим образом.

При работе с импульсными сигналами (фиг.2а) на второй вход устройства подается наггряжёние базового уровня, относительно которого симметрично устанавливаются пороги срабатывания двухпорогового компаратора 5. При попадании входного сигнала 6 зону, ограниченную этими порогами, компаратор 5 блокирует формирователи 7 и 8 импульсов, а также запрещает срабатывание нуль-органа 6 по его входу стробирования, чем исключается дребезг на его выходе. Входной сигнал, пройдя через усилитель 1 и резистор 2, с высокой точностью

повторится на конденсаторе 3 за счет действия отрицательной обратной связи. Усилитель 4 выполняет функцию вычитания из сигнала базового напряжения, буферизует разностный сигнал и подает его на вход

быстродействующего АЦП 10, Момент положительного или отрицательного экстремума соответствует смене полярностм на резисторе 2, что фиксируется нуль-органом 6. В случае выхода входного сигнала за зону,

ограниченную порогами компаратора 5 (сигмал на выходе двухпороговогс компаратора, фиг.2б), нуль-орган 6и формирователи 7 м 8 импульсов разблокируются, вспедствие чего положительный (или отрицательный в зависимости от знака экстремума), фронт с выхода нуль-органа 6 (фиг.2ё} запускает формирователь 7 (или 8). Формирователь 7 запускается по положительному фронту, а формирователь 8 - по отрицательному

фронту входного сигнала (фиг.2,д). Импульс с выхода формирователя 7 (или 8) поступает на выход устройства, сигнализир /я о моменте положительного (отрицательного) экстремума, и через элемент ИЛИ (фиг.Зе)

запускает АЦП 10, на выходе которого с задержкой, равной времени преобразования, появляется код амплитуды входного fiMnynbca в момент экстремума. При необходимости регистрации экстремумов непрерывных сигналов, базовое напряжение выбирается равным нулю.

Формула изобретения Устройство для определе.чия экстремумов сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, Н8инверт1 рующий вход которого соединен с первым входом устройства; выход - с первым входом нуль-органа непосредственно, через резистор с перв-ым

выводом конденсатора, инвертирующим входом дифференциального усилителя и вторым входом нуль-органа, выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вывод

конденсатора подключен к общей шине,, отличающееся тем, что, с целью повышения пo 5exoycтoйчиeocти и расширения функциональнух возможностей устройства за счет обеспечения определения

экстремумов при наличии во входном сигнала постоянной составляющей, в него введены двухпороговый компаратор, буферный усилитель, второй формирователь импульсов м аналого-цифровой преобразователь, причем первый вход двухпорогового компа

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в устройствах, предназначенных для определения моментов появления экстремума аналоговых сигналов и измерения значения экстремума. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение помехоустойчивости.' Устройство содержит дифференциальный усилитель 1. резистор 2, конденсатор 3, формирователь 7 импульса и нуль-орган 6. Введение двухпорогового Компаратора 5, буферного, усилителя 4, формирователя 8 импульса и АЦП 10 обеспечивает достижение цели за счет возможности определения экстремумов импульсных сигналов с постоянной составляющей, а также синхронного указания момента экстремума сигнала с оцифровкой его значения. 2 ил.IftiS^ значения зкстргнунм^ Выгод,*'^ Выход,-*VJО ЮюOJо