Нуль-орган Советский патент 1976 года по МПК G06F7/02 G05B1/01 H03K5/20 

(Г)4) НУЛЬ - ОРГАН

1

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и может быть испош,зогшно при реализации техническ,их средств автоматики, цифровых момерителыпмх приборов и является усовершенстпопанием известного устройстгад.

Известен нуль-орг-ал по авт. св. № 384 ЮЗ, который содержит усилительoiljaHifmTejib, 111,1x0/1 кото1юго связан с одним из входов (|ui3OiyiiCTBiiTo.ii.Hor; элемонта, Д|)уго11 вход носледнего - влодпой тиной устройства. Один из выходов (()азо1увс-|-вительпого элемента связан со входом сложения, а другой выход - со входом вычитания реверсивного счетчика, выходы которог связаны со входами пороговых схем. Biiixoды пороговых схем связаны с выходными нишами уст1)ойства и через последовательно соединенные элементы ИЛИ и схему задо)жки - со входом реверсивного счетчика

Этот нуль-орган позволяет расширить функционалыиле возможности устройства в части автоматизации выббра оптимального cooTHOiiieiLHH между быстродействием -и точностью, но ел1аот эту задачу не полностью

Формирование выходного сигнала указанного нуль-органа происходит только тогда, когда по одному из входов реверсивного счетчика поступает число импу.пьсов больше, чем по другому, на величину установленного порога, рапного порогу срабатывания порогог ых схем. При этом уровень превышения амплитуды достоверного сигнала над ошибочным, т. е. порог,- 4)иксирован и не зависит от величпп1,1 этого превышения. Поэтому даже пр 01-сутствии помех или значительном превышении полезного сигна.а над помехой, иулво)ган по авт. сп. № 384ЮЗ сформирует выходной сигна.11 jniiiib через время, пропорциональное вели1 ине порога. Таким образом ата схема нуль-органа не позволяет выбрат оптимальное время уравновешивания по каждому рпз1зяду, так как при уравновеп1ивании порог остается nocTOvi), а cooTHOiiieinio сигнал-помеха при уравновепшвании по каждокгу разряду изме1сяется и нуль-орган заТ)ачиваст на намерение 6ojibnje времени, чем требуется.

Целью изобретения является иовьпионне быстродействия 1уль-оргаиа. Для этого в предлагаемый нуль-орган .введено устройство управления пороговыми схемами, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, а выход - с дополнительными входами пороговых схем. Устройство управления пороговыми элементами содержит управляемый генератор, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, а выход - со входом вычитание дополнительного счетчика, выходы которого соединены со входами их элемента сравнения кодов и с синхронизируемыми устаноночными входами регистра, выходы которог соединены со входами элемента сравнения кодов и с дополнительными входами порого вых элементов. Вход управляемого генератора соединен с выходом одновибратора, выход которого соединен с выходом синхро низации элемента сравнения кодов и входом другого одновибратора, а его выход - со входом установки О дополнительного счет чика, выход элемента сравнения кодов соединен со входом синхронизации регистра, вход установки О которого соединен с выходом элемента задержки, / На чертеже изображена схема нуль-ор гана. Нуль-орган содержит усилитель-огранич тель 1, выход которого связан с одним из входов фазочуествиТельного элемента 2, а другой вход последнего - со входной шиной устройства. Один из выходов фазочувствительного элемента связан со входом сложения, а другой - со входом вычитания реверсивног счетчика 3, выход которого связаны со входами пороговых схем 4, 5, другие входы которых - с выходами регистра 6. Выходы пороговых схем 4 и 5 связаны с выходными шинами устройства и через. последовательно соединенные схемы ИЛИ 7 и схему задержки 8 - со входом установка О реверсивного счетчика и регистра. Причем выход усилителя-ограничителя связан также со входом управляемого генератора 9, выход которого соединен с входом вычитание дополнительного счетчика 10. Выходы дополнительного счетчика 1О связаны со входами схемы сравнения кодов 11 и с синхронизируемыми установочными входами регистра 6, выходы которого связаны с другими входами схемы срав нения кодов. Вход управляемого генератора связан с выходом одновибратора 12, выход которого соединен со входом синхро низации схемы сравнения кодов и со входом другого одновибратора 13, выход которого соединен со входом установка О дополнительного счетчика, а выход схемы сравнения кодов связан со входом синхронизации регистра 6. Действие помех в известных нуль-органах приводит фактически к амплитудной модуляции сигнала, получаемого на выходе усилителя, но вследствие конечного порога срабатывания последующих схем амплитудная модуляция сигнала переходит в фазовую, т. е. длительность импульсов меняется, причем, чем больше помеха, тем импульсы уже и наоборот. При больших разбалансах в цепи уравновешивания сигнал преобладает над помехой и модуляция практически отсутствует, а при подходе к положению равновесия моста появляется. Действие предлагаемого нуль-органа основано на использовании модуляции импульсов на выходе усилителя-ограничителя по длительности для определения соотношения сигнал-помеха. Сигнал с выхода усилителя-ограничителя 1 длительностью . t поступает на вход управляемого генератора 9,-с выхода которого импульсы с частотой f начинают поступать на вход вычитание дополнительного счетчика 1О. После окончания сигнала с выхода усилителя-ограничителя в счетчике будет число N . В этот момент запускается одновибратор 12, который формирует короткий импульс, поступающий на вход синхронизации схемы сравнения кодов 11. Схема сравнения кодов сравнивает коды чисел, поступающих с выходов дополнительного счетчика 10 и регистра 6. В случае, если код числа счетчика больше кода числа регистра, на выходе этой схемы появляется сигнал, который разрешает перезапись в регистре, т. е. занесение в него кода числа из дополнительного счетчика. Таким образом, в регистре в любой момент времени уравновешивания хранится код числа N , соответствующего наименьшему по длительностл импульсу на выходе усилителя-ограничителя из поступивших на управляемый генератор за время уравновешивания по любому разряду. Сигнал с выхода регистра 6 устанавливают порог срабатывания пороговых схем 4 и 5, равным N . Причем когда помеха сильно влияет на сигнал (при подходе к положению равновесия), импульсы на выходе усилителя-ограничителя получаются уже и число N возрастает, при этом устанавливается больший порог срабатывания пороговых схем, когда же помеха мала .импульсы широкие, N мало и порог срабатывания становится такче меньше. После окончания импульса с одновибратора 12 за пускается одновибратор 13, который форми рует импульс, устанавливающий дополнитель ный счетчик в исходное состояние. По приходу следующего сигнала с выхода усилителя-ограничителя весь цикл работ схемы повторяется. Так происходит до тех пор, пока одна из пороговых схем 4 и 5 н выдает сигнал недокомпенсация или перекомпенсация, по которому реверсивный счетчик 3 и регистр 6 через схему ИЛИ 7 и схему задержки 8 устанавливаются в исходное состояние. Работа предлагаемого нуль-органа по следующего разряду цепи уравновешивания аналогична предыдущей. Таким образом, предлагаемый нуль-орга позволяет определить соотношение сигналпомеха по степени модуляции длительности импульса на выходе усилителя-ограничителя вызванной помехой, и по наихудшему соотношению устанавливать порог срабатывания пороговых схем при уравновешивании по каждому разряду, что позволяет сократить время уравновешивания. Формула изобретения № 384103, 1. Нуль-орган по авт. св. отличающийся тем, что, с цель повышения быстродействия, в него введено устройство управления пороговыми схемами, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, а выход - с дополнительными входами пороговых схем. 2. Нуль-орган по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что устройство управления пороговыми элементами содержит управляемый генератор, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, а выход - со входом вычитание дополнительного счетчика, выходы которого соединены со входами их элемента сравнения кодов и с синхронизируемыми установленными входами регистра, выходы которого соединены со входами элемента сравнения кодов и с дополнительными входами порвговых элементов, причем вход управляемого генератора соединен с выходом одновибратора, выход которого соединен с выходом синхронизации элемента сравнения кодов и входом другого одновибратора, а его выход - со входом установки О дополнительного счетчика, выход элемента сравнения кодов соединен со входом синхронизации регистра, вход установки О которого соединен с выходом элемента задержки.