Устройство для цифрового измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса Советский патент 1976 года по МПК H03K13/09 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ДИСКРЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОДНОКРАТНОГО ПРОЦЕССА времени измерения, если уровень измеряемого сигнала в момент окончания времени измерения превышает порог срабатывания блока, обеспечивающего начало регистрации При этом сигнал с выхода порогового элемента снова опрокидывает триггер пускаостанова и начинается повторная регистрация дискретных значений процесса. Цепью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства. Для этого в устройство дополнительно введены формирователь импульсов, элемент ИЛИ и дополнительный пороговый элемент, причем первый вход дополнительного поро- говог-о элемента, соединен с выходом входного усилителя, второй вход - с выводом Сброс и вторым входом триггера, а выход - с управляющим входом адресного счетчика, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу порогового элемента, второй вход - к выходу циклического счетчика, а выход через формирователь импульсов - к управляющему входу буферного регистра. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы. Устройство для цифрового измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса содержит вход 1, соединенный с первым входом -аналого-цифрового преобразователя 2 и входом блока 3, обес печивающего начало регистрации, состоящего из последовательно включенных входного усилителя 4 и порогового элемента 5 Второй вход 6 аналого-цифрового преобразователя 2 связан с первым выходом генератора тактовых импульсов 7, а кодовый выход - с кодовым входом запоми- наюшего блока 8, содержащего последовательно соединенные буферный регистр 9, цепь для перезаписи 10 и куб памяти 11, адресный вход которого подключен к кодовому выходу адресного счетчика 12 управляющего блока 13, в который входит также циклический счетчик 14, связанный выходом, 15 с улравляющим входом цепи для перезаписи 10 и счетным входом адре ного счетчика 12, счетным входом 16 -со вторым выходом генератора тактовых импульсов 7, управляющий вход которого под ключен к выходу триггера 17. Кроме того, усчройстБО содержит элеме ИЛИ 18, первый вход 19 которого соединен с выходом первого порогового элеме н 5, выход 20 через формирователь импульсов 21 - с управляющим входом 22 буфер ного регистра 9, а второй вход - с выхо- дом 15 циклического снетчика 14, управляющий вход 23 которого через дополнительный пороговый элемент 24 связан с выходом усилителя 4 блока 3 и непосредственно с управляющим входом адресного счетчика 12, подключенного выходом последнего разряде к первому входу триггера 17. Пороговые элементы 5 и 24 в устройстве выполнены с самоблокировкой после срабатывания, причем пороговый элемент 24 выполнен с перестраиваемым порогом срабатывания, а управляющие входы пороговых элементов 5 и 24 соединены между собой, с вторым входом триггера 17 VL выводом 25 Сброс. -Устройство работает следующим обра- зом. Перед началом работы кратковременной подачей на вывод Сброс 25-устройства сигнала низкого уровня устанавливают пороговые элементы 5 и 24 и триггер 17 в исходное состояние. -При этом на выходе второго порогового элемента 24 появляется сигнал низкого уровня и счетчики 12 к 14 устанавливаются в нулевое состояние. С выхода первого порогового элемента 5 на второй вход элемента ИЛИ 18 поступает сигнал высокого уровня. Генератор тактовых имдульсов 7 включается в работу сигналом высокого уровня с выхода триггера 24 и выдает две последовательности тактовых импульсов, сдвинутых на половину периода тактовой частоты, на обоих выходах генератора 7, что обеспечивает необходимые временные соотношения между получением кодов в аналогоцифровом преобразователе 2 и их записью н запоминающий блок 8, Благодаря появлению на входе 6 так- товых импульсов аналого-цифровой преобразователь 2 в течение времени ожидания начала процесса отрабатывает напряжение дрейфа нуля всех звеньев аналоговой части измеряющего устройства. Прием кодов из аналого-цифрового преобразователя 2 и запись их в запоминаю- шем блоке 8 в этот период не производятся, так как счетчики 12 и 14 управляющего блока 13 остаются в нулевом положении и сигналы, управляющие работой запоминающего блока 8, отсутствуют. В начале процесса измерения (см. фиг. 2) на входе 1 устройства появляется сигнал измеряемого параметра, спектралнный состав которого резко отличается от спектрального состава напряжения дрейфа. Спектральные составляющие, соответствующие переднему фронту измеряемого сигнала подадаюх в полосу пропускания усилителя 4 со связями по переменному току. Коэффициент усиления 4 и: порог срабатывания первого порогового элемента 5 выбраны таким образом, что срабатывание порогового элемента 5 происходит в момент вре- мени , когда уровень измеряемого сигнала не превышает шага квантования по уровню в устройстве. При срабатывании первого порогового элемента 5 на его выходе появляется отри- цательный перепад напряжений, запускаю ший через элемент ИЛИ 18 формирователь импульсов 21, импульсом с выхода которого код, соответствующий моменту времени tj , с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 заносится на буферный регист 9. При выполнении указанных выше уело- ВИЙ значение этого кода, принимаемого при дальнейшей обработке измерительной информации за код нуля, будет отличаться от действительного значения не более, чем на единицу младшего разряда кода. При дальнейшем нарастании измеряемый сигнал в момент времени i достигает уров ня, при котором происходит срабатывание дополнительного порогового элемента 24. На выходе 23 последнего устанавливается высокий уровень напряжения и циклический счетчик 14 начинает счет импульсов с выхода генератора тактовых импульсов 7. Пе- риод импульсов на выходе циклического счетчика 14 равен шагу квантования измеряемого процесса по времени в устройстве. Начиная .с середины первого шага квант вания по времени на выходе 15 циклическо го счетчика 14 появляется сигнал высокого уровня, по которому цепь 1О осушест- вляет запись кода нуля с буферного регистра 9 на куб памяти 11. В конце первого цикла работы цикли- ческого счетчика 14 в момент времени tj на его выходе 15 появляется отрицательны перепад напряжения, который изменяет код адресного счетчика на единицу и, проходя через элемент ИЛИ 18, запускает формирователь импульсов 21, по импульсу с выхода которого в буерный регистр 9 с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 заносится первый код измеряемого процесса, соответствующий моменту времени tj Начиная с середины (спедуюшего цикла работы устройства (шага квантования изме ряемого процесса по времени) этот код через цепь для переписи 10 регистрируется во второй «гчейке куба памяти 11. Отмеченные циклы измерения и регистрации повторяются до тех, пор, пока в момент окончания последнего цикла на выходе последнего разряда адресного счетчика 12 не появится отрицательный перепад напряжения, опрокидываюший триггер 17 в положение, при котором сигналом с его выхода работа генератора тактовы± импульсов 7, а с ней и все операции в устройстве прекр ашаются. Формула изобретения Устройство для цифрового измерения и регистрации дискретных значений однократного процесса, содержащее аналого-цифровой преобразователь, запоминающий блок, -состоящий из буферного регистра, цепи для перезаписи и куба памяти, управляющий блок, состоящий из адресного счетчика и циклического счетчика, генератор тактовых импульсов, тршгер, блок, обеспечивающий начало регистрации, состоящий из входного усилителя и порогового элемента, причем входной сигнал подается на вход аналого-цифрового преобразователя и через входной усилитель на вход порогового элемента, управляющий в:х,оа которого соединен с выводом Сброс, управляющий вход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, а его выход через буферный регистр, цепь для перезаписи, управляющий вход которой соединен с выходом циклического счетчика, куб памяти, адресный счетчик, выход которого соединен с первым входом триггера, выходкоторого подключен к входу генератора тактовых импульсов, и циклический счетчик соединен с вторым выходом .генератора тактовых импульсов, отличающий - с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности устройства, в него дополнительно введены формирователь импульсов, элемент ИЛИ и дополнительный пороговый элемент, причем первый вход дополнительного порогового элемента соединен с выходом входного усилителя, второй вход - с выводом Сброс и вторым входом триггера, а выход - с управляющим входом адресного счетчика, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу порогового элемента, второй вход - к выходу циклического счетчика, а выход через формирователь импульсов - к управляющему входу буферного регистра.

У

Г

1

8

11

Ю

t

22

I,A li

18

7J

Г

.

123

J

.2