Цифровой интенсиметр Советский патент 1992 года по МПК G01T1/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве базового устройства для создания серии радиометрических приборов, работающих от любых типов датчиков с импульсным выходом, с возможностью выдачи информации в любых требуемых стандартных единицах измерения.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет осуществления умножения на дробный коэффициент входной измеряемой величины в процессе ее поступления.

На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового интенсиметра, на фиг. 2 - структурная схема блока управления,

Цифровой интенсиметр (фиг. 1) содержит информационный вход устройства 1, элемент И2, счетчик 3, регистр 4, дешифратор 5, цифровой индикатор 6. генератор 7. Счетчик 8, комбинационный сумматор 9,

элемент ИЛИ 10, элемент НЕ 11, элемент И 12, элемент задержки 13, блок 14 управления, шину задания коэффициента умножения 15 и управляющий вход устройства 16.

Блок 14 управления (фиг. 2) состоит из входов 17 и 18. выходов 19 и 20, RS-триггера 21 и одновибраторов 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе 19 блока 14 управления присутствует уровень логического 0, который удерживает в нулевом состоянии счетчик 8, регистр 4 и закрывает элемент И2. В счетчике 3 содержится результат предыдущего измерения, который с помощью дешифратора 5 индицируется цифровым индикатором 6.

После подачи нэ управляющий вход 16 устройства запускающего сигнала на выходе 20 блока управления 14 формируется короткий импульс, сбрасывающий счетчик 3 в

ч XI

00

ч

о

нулевое состояние. Одновременно на выходе 19 блока управления 14 устанавливается уровень логической 1, который разблокирует счетчик 8 и регистр 4, а также открывает элемент И2. Импульсы, поступающие на вход 1 устройства, проходят через открытый элемент И2 на первый вход элемента ИЛИ 10. На второй вход элемента ИЛИ 10 через элемент задержки 13 посту па ют им пульсы с выхода элемента И 12.

Средняя частота импульсов на выходе элемента ИЛИ 10 может быть определена следующим образом:

f2 fi+fa ,(1)

где fi - средняя частота импульсов на входе 1 устройства, fa - средняя частота импульсов на выходе элемента И 12.

Комбинационный сумматор 9 совместно с регистром 4 и элементом И 12 образуют интегратор с параллельным переносом, средняя частота импульсов на выходе которого, т.е. на выходе элемента И 12, равна

,(2)

где А - число, поданное на шину 15 задания коэффициента умножения, М - емкость комбинационного сумматора 9 и регистра 4. Если комбинационный сумматор 9 функционирует в двоичном коде, то , где т - количество двоичных разрядов сумматора 9 и регистра 4. Элемент НЕ 11 обеспечивает запись очередного числа в регистр 4 после прохождения импульса через элемент И 12. Из уравнений (1) и (2) следует:

f - м гп

f2 M Afl- 3)

Начиная с момента установки на выходе 19 блока 14 управления уровня логической 1, счетчик 8 ведет подсчет импульсов, следующих с выхода генератора 7. В момент пе- реполнения счетчика 8 на его выходе формируется перепад логических уровней, который, поступая на вход 17 блока 14 управления, устанавливает на выходе 19 последнего уровень логического 0. При этом элемент И 2 закрывается, а счетчик 8 и регистр 4 устанавливаются в нулевое состояние, в котором удерживаются до прихода очередного запускающего сигнала на управляющий вход 1 б устройства. Таким обра- зом. время измерения Т в предлагаемом устройстве определяется емкостью счетчика 8.

За время измерения Т в счетчике 3, с учетом выражения (3), будет зафиксировано число

.. г М йргд

или

fiT

5 10

15 20

25 30

35

40455055

N

п,

(5)

М

М-А

где количество импульсов, поступивших на вход 1 устройства за время Т.

Таким образом, как следует из уравнения (5), в предлагаемом устройстве одновременно с измерением входной величины производится операция масштабирования. Это обстоятельство существенно расширяет эксплуатационный возможности устройства, т.к. обеспечивает возможность его работы от любых типов датчиков с импульсным выходом, с представлением результатов измерения в требуемых единицах.

Счетчик 8 может быть переключаемым, т.е. с переменной емкостью, чем может быть обеспечено изменение времени Т измерения.

Формула изобретения

1. Цифровой интенсиметр, содержащий цифровой индикатор, выходы которого подключены к выходам дешифратора, регистр, первый и второй счетчики, счетный вход последнего из которых соединен с выходом генератора, а также элемент И, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства за счет осуществления умножения на дробный коэффициент входной измеряемой величины в процессе ее поступления, в него введены элементы ИЛИ, элемент НЕ, второй элемент И, элемент задержки, блок управления и комбинационный сумматор, первая группа входов которого соединена с шиной задания коэффициента умножения, вторая группа его входов подключена к выходам разрядов регистра, а выходы разрядов комбинационного сумматора соединены с информационными входами разрядов регистра, вход записи которого подключен к выходу элемента НЕ, а установочный вход регистра соединен с первым выходом блока управления, установочным входом второго счетчика и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом переноса комбинационного сумматора, а второй вход подключен к входу элемента НЕ, выходу элемента ИЛИ и счетному входу первого счетчика, выходы разря- дов которого соединены с входами дешифратора, а установочный вход подключен к второму выходу блока управления, первый вход которого соединен с выходом

второго счетчика, а второй вход подключен к управляющему входу устройства.

2. Цифровой интенсиметр поп. 1, о т- личающийся тем, что блок управления содержит RS-триггер и первый и второй од- новибраторы, входы которых являются соответственно первым и вторым входами

15

блока управления, выход второго одновиб- ратора является первым выходом блока управления и связан с S-входом RS триггера, выход первого одновибратора подключен к R-входу RS-триггера, а выходы RS-триггера является вторым выходом блока управления.

Область использование: в измерительной технике в качестве устройства для создания серии радиометрических приборов, работающих от любых датчиков с импульсным выходом, с возможностью выдачи информации в любых требуемых стандартных единицах измерений, Сущность изобретения: цифровой интенсиметр содержит информационный вход устройства, элемент И, счетчик, регистр, дешифратор,цифровой индикатор, генератор, счетчик, комбинационный сумматор, элемент ИЛИ, элемент НЕ, элемент И, элемент задержки, блок управления, шину задания коэффициента умножения. Блок управления содержит два входа, два выхода, RS-триггер и два одновибрато- ра. 2ил.

/7

22

$

21