Многоканальный электроизмерительный прибор Советский патент 1992 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для одновременного контроля ряда параметров различных процессов.

Известен многоканальный щитовой электроизмерительный прибор, включающий модуль, состоящий из размещенных в общем корпусе самостоятельных измерительных механизмов, число которых равно числу каналов измеряемых параметров, циферблат с отдельными шкалами для каждого параметра и установленный на корпусе блок входных клемм, для подключения цепей измерения и напряжения питания 1.

Недостатки данного прибора - ,эначительные габариты, сложность процесса фиксации информации, низкая достоверность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканальный электроизмерительный прибор, принятый за прототип, содержащий блок регистрации, входное устройство, коммутатор, блок управления, N входных клемм и измерительных каналов, последовательно через входное устройство и коммутатор подключаемых к блоку регистрации 2.

Недостатком данного прибора является низкая достоверность контроля вследствие отсутствия возможности автоматического контроля значений параметров одновременно по всем каналам.

Цель изобретения -- повышение достоверности контроля за счет автоматического контроля значений параметров одновременно по всем каналам.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого прибора.

Многоканальный электроизмерительный прибор содержит блок регистрации 1, входное устройство 2, коммутатор 3, п блоков управления 4, N входных клемм 5 и N измерительных каналов, последовательно через входное устройство 2 и коммутатор подключаемых к блоку регистрации 1, генератор тактовых импульсов 6, дифференцирующую цепь из резистора 7 и конденсатора И, первый 9 и второй 10 элементы НЕ, элемент И 11. N световых индикаторов 12, N клемм 13 для подключения опорных напряжений, клемму 14 для подключения источника питания, при этом каждая входная клемма 5 с первой по N соединена с каждым входом коммутатора 3 с первого по N и каждым первым входом блоковуправления 4 с первого по N. каждый выход коммутатора 3 с первого по N соединен с каждым входом входного устройства 2 с первого по М, выход входного устройства 2 соединен с пходом блока регистрации 1.

первый вывод дифференцирующий цепи со-. единен с клеммой 14 для подключения источника питания, второй вь(вод дифференцирующей цепи соединен с входом первого элемента НЕ 9, третий вывод дифференцирующей цепи соединен с общей шиной 15, выход первого элемента НЕ 9 соединен с первым входом первого элемента И 11, выход первого элемента И 11

0 соединен со вторым входом первого блока управления 4, выход генератора тактовых импульсов 6 соединен с третьим входом первого блока управления 4, каждый первый выход блоков управления 4 с первого по

5 N-1 соединен с вторыми входами каждого блока управления 4 со второго по N, второй выход каждого блока управления 4 с первого по N-1 соединен с третьим входом каждого блока управления 4 со второго по N

0 первый выход N блока управления 4 соединен с входом второго элемента НЕ 10. второй выход N блока управления 4 соединен с N входом управления коммутатора 3 и входом N светодиодного индикатора 12, третий.

5 выход каждого блока управления 4 с первого no.N-1 соединен с каждым входом управления с первого по N-1 коммутатора 3 и с входом светодиодного.индикатора 12 с первого по N-1, каждая клемма 13 для подключения опорного напряжения с первой по N соединена с четвертым входом каждого блока управления 4 с первого по N, При этот/, каждый блок управления 4 выполнен в виде компаратора 16,одновибратора17.первого

5 18 и второго 19 триггеров, первого 20 и второго 21 элементов И и элемента HF: 22, причем первый вход компаратора 15 соединен с первым входом блока управления 4. второй вход Компаратора 16 соединен с четвертым входом блока управления 4, выход компаратора 16 соединен с входом данных первого триггера 18, первый вход первого элемента И 20 соединен с вторым входом и первым выходом блока управления 4 i/. входом сброс второго триггера 19, второй вход первого элемента И 20 с выходом и входом данных второго триггера 19, выход первого элемента И 20 соединен с входом сброса первого триггера 18, сче.ный

0 вход первого триггера 18 соединен с третьим входом блока управления 4, первым ахо дом второго элемента И 21 и первым входом элемента И-НЕ 22, второй вход глорсчfj эле мента И 21 соединен с первым выходом

5 первого триггера 18. второй выход которого соединен с вторым элемента И НЕ 22, выход второго элемента И 21 соеди.нон с первым выходом блока упраЕле)П1я 4, В(,1хол элемента И-НЕ 22 соединен с входом одно вибратора 17, первый выход коюрою соединен с третьим выходом блока управления 4, второй выход одновибратора 17 соединен со счетным входом второго триггера 19.

Электроизмерительный прибор работает следующим образом.

При включении источника питания 14 происходит заряд конденсатора 8 через резистор 7, в результате чзго на выходах элемента НЕ 9 и элемента И 11 появляется отрицательный импульс, который устанавливает в нулевое состояние триггеры 18,19 блоков управления 4. Если ни на одной входной клемме 5 напряжение не превышает соответствующего опорного напряжения источников опорного напряжения 13, то на второй вход элемента И 21 с первого выхода триггера 18 поступает напряжение логической 1. В результате этого импульсы с выхода генератора тактовых импульсов 6. поступающие на первый вход элемента И 21 проходят через элемент 1/121 первого блока управления БУ 1 и поступают на первый вход элемента И 21 БУ 2 и т.д. Импульсы тактовой частоты с выхода элемента И 21 БУ N поступают через элемент НЕ 10 на второй вход элемента И 11 и устанавливают прибор в исходное состояние. Импульсы ГТИ 6 не проходят через элемент И-НЕ 22 БУ 1. так как на второй вход элемента И-НЕ 22 подается напряжение логического О с первого выхода триггера 18. В результате блоки управления 4 не вырабатывают импульсов управления коммутатором 3. коммутатор 3 закрыт и на блок регистрации БР 1 напряжения ни по одному из канплов не поступают. Допустим, что напряжение на входе 1 входных клемм 5 превышает величину Uom на источнике опорного напряжения 13. Тогда с выхода компаратора 16 логическая 1 поступает на вход данных триггера 18 и на выходах триггера появятся импульсы тактовой частоты, так как счетный вход триггера соединен с выходом ГТИ 6. Эти импульсы поступают на вторые входы элемента И. 21 и И-НЕ 22 БУ 1. причем на элемент И 2.1 в противофазе, з на элемент 1/1-НЕ 22 в фазе с импульсами ГТИ 6. в результате на выходе элемента И 21 сигнал отсутствует, тактовые импульсы не поступают на последующие блоки управления, а на выходе элемента И-НЕ 22 появляются тактовые импульсы, запускающие одновибратор 17. Одновибратор 17 вырабатывает импульс управления коммутатором 3. который подключает входную клемму 1 первого канала через входное устройство ВУ 2 к БР 1. при этом одновременно включается светодиодный индикатор СИ 12 первого канала. С помощью ВУ 2 происходит масштабирование, то есть приведение параметра по соответствующему каналу измерения к единому БР 1. Длительность импульса одновибратора 17 выбирается достаточной для установления и считывания показаний блока регистрации 1. По окончании импульса одновибратора 17 задним фронтом импульса триггер 19 через элемент И 20 ВУ 1 поступает на вход сброс триггера 18, устанавливает триггер в нулевое состояние и поддерживает нулевое состояние триггера 18 независимо от наличия логической 1 на входе данных. В результате на второй вход элемента И 21 БУ поступает логическая 1 и тактовые импульсы с ГТИ 6 начинают проходить на второй вход БУ 2 и т.д. На второй вход элемента И-НЕ 22 БУ 1 поступает логический О и тактовые импульсы с ГТИ 6 не поступают на одновибратор 17, Тактовый импульс, пройдя последовательно через БУ 1, БУ 2...БУ N. через элемент НЕ 10 поступает на второй вход элемента И 11 и устанавливает прибор в исходное состояние. Если продолжает сохраняться условие Ui Uoni, то следующий тактовый импульс вызовет аналогичным образом управляющий импульс с БУ 1 и т.д. Если, помимо того, что Ui Uoni будет выполняться также условие . т.е. в одном из каналов, кроме первого, напряжение на входных клеммах 5 также превысит соответствующее опорное напряжение, то после подключения к БР 1 первого канала произойдет подключение к БР 1 т-го канала с индикацией соответствующего СИ 12. При этом работа т-го БУ 4 происходит аналогично работе БУ 1, рассмотренной выше.

Таким образом, принцип работы прибора следующий,

При отсутствии на любом из входов напряжения, превышающего соответствующее опорное напряжение, то есть критическое значение измеряемого сигнала, блок регистрации 1 не подключается к входным клеммам 5 и индикации нет. При превышении измеряемыми напряжениями критических значений БР 1 поочередно подключается к соответствующим каналам на требуемое для измерения и регистрации время с одновременной регистрацией номера подключенного канала. После подключения последнего по порядку канала из тех, в которых напряжение превышает опорное значение, цикл повторяется.

В электроизмерительном приборе прототипе контролируемый канал подключается к блоку регистрации в требуемый момент времени, в этот же момент измеряемая величина по другому каналу может превзойти критическое значение, что снижает досто

Сущность изобретения: многоканальный электроизмерительный прибор содержит блок регистрации 1. входное устройст во2. коммутатор 3, п блоков управления 4, N измерительных каналов 5, N входных клемм, генератор тактовых импульсов 6, дифференцирующую цепь 7-8, первый 9 и второй 10 элемент НЕ, элемент И 11, п световых индикаторов 12, п клемм для подключения опорных напряжений 13, клемму для подключения источника питания 14. Измерительные каналы последовательно через входное устройство 2 и коммутатор 3 подключаются к блоку регистрации 1. Кроме того, каждый блок управления 4 выполнен в виде компаратора 16, одновибратора 17. первого 18 и второго 19 триггеров, первого 20 и второго 21 элементов И и элемента И-НЕ 22. 1 ил.^00оо юV4