Устройство для измерения времени кратного изменения сигнала Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 G21C17/14 

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для измерения времени кратного изменения входного электрического сигнала, например периода ядерного реактора, и может быть использовано в системах управления и зацщты ядерных реакторов. Известно устройство для измерения времени кратного изменения сигнала, содержащее логарифмирующий усилитель дифференцирующий усилитель и индикатор периода 1. Недостаток этого устройства состо в том, что точность измерения зависит от вида временной функции вход ного сигнала. Для данного устройства входной сигнал должен быть экспонентой. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения времени кратного изменения сигнала, содержащее счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом задающего генератора 2. Недостаток такого устройства сост ит в том, что оно имеет невысокую точность измерения из-за нестабильяости, характерной для использования в схеме аналогового усилителя и запо минающего устройства, а также небольшой диапазон работы устройства по входному сигналу, определяемый динамическим диапазоном аналогового усилителя и запоминающего устройства, и небольшой диапазон измерения величины времени кратного изменения входного сигнала из-за конечного времени хранения информации Ф аналб -овом. запоминающем устройстве. Ц1эль изобретения - повышение точности и расширение рабочего диапазона устройства. Эта цель достигается тем, что устройство содержит регистр памяти, генератор разрядного тока, два пороговых элемента, два логических элемента И, триггер, блок сравнения, пересчетный индикатор и интегратор, первый вход которого связан со входом устройства, второй вход - с выходом генератора разрядного тока, выход - со входами пороговых элементов, выход одного из которых связан с первым входом генератора разрядного тока и со входами установки нуля счетчика импульсов, регистра«памяти, пересчетного индикатора и триггера, выход С которогх: соединен с запрещаюьшм входом регистра памяти, первыми входами

лока сравнения и логических элементов И, счетный вход - со вторым вхоОм генератора разрядного тока, входом установки нуля счетчика импульсов и выходом первого логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу другого порогового элемента, причем второй и третий входы блока сравнения связаны соответственно с выходом и счетным входом регистра памяти и выходом счетчика импульсов, вход установки нуля которого подключен к выходу блока сравнения, третьему входу генератора разряд-, ного тока, счетный вход - ко второму входу второго логического . элемента И, выход которого связан со счетным входом пересчетного индикатора.

На чертеже изображена функциональная схема устройства,

В начальный момент времени интегратор 1 разряжен, триггер 2 находится в нулевом положении, на выходах пороговых элементов 3 и 4 сигналы отсутствуют, логический элемент И 5 открыт, счетчик 6 импульсов в нулевом состоянии, регистр 7 памяти готов к информации со счетчика б импульсов, блок 8 сравнения и логический элемент И 9 закрыты сигналом с триггера 2, пересчетный индикатор 10 в нулевом состоянии. При наличии постоянного сигнала на выходе интегратора 1 его выходной сигнал изменяется по линейному закону, в это время счетчик 6 импульсов (далее - просто счетчик) подсчитывает импульсы, поступающие с задающего генератора 11, при достижении величины сигнала на выходе интегратора 1 порога срабатывания порогового элемента 4 на выходе последнего появляется сигнал,который сбрасывает счетчик 6 в нуль, но информация в регистре памяти 7 сохраняется, вызывает срабатывание генератора 12 разрядного тока, перебрасывает триггер 2 в единичное состояние, в результате чего запирается логический элемент И 5, запрещается прием информации регистром 7 памяти, снимается запрет блока сравнения 8 и логического элемента И 9, и импульсы задающего генератора 11 проходят на пересчетный индикатор 10, После окончания импульса от порогового элемента 4.импульсы от задающего генератора li. снова подсчитываются счетчиком 6. равенстве числа импульсов на счетчике бив регистре 7 памяти на. выходе блока 8 сравнения появляется сигнал, который вызывает обнуление счетчика 6 и срабатывание генератора 12 разрядного тока. Такой циклический режим продолжается до момента времени когда величина входного сигн а достигнет заданной кратности, после чего на выходе порогового элемента 3 появляется импульс, который

вызывает срабатывание генератора 12 разрядного тока, устанавливает внулевое положение триггер 2, промежуточный счетчик 6, регистр 7 памяти, счетчик пересчетного индикатора 10, т.е. заканчивается полный цикл работы устройства, и оно возвращается к исходному состоянию. Далее работа устройства повторяется. Число импульсов, подсчитанных пересчетным индикатором 10 за полный цикл работы устройства, пропорционально времени кратного изменения входного сигнала.

Описанное устройство для измерения времени кратного изменения сигнала за счет применения интегрирующего преобразователя, имеющего лучшие . метрологические характеристики по сравнению с аналоговым усилителем, и цифрового способа хранения значения входного сигнала позволяет увеличить точность измерения и расширить диапазон измерения как по амплитуде входного сигнала, так и по величине времени кратного изменения входного сигнала по сравнению с известным устройством.

Формула изобретения

Устройство для измерения времени кратного изменения сигнала, содержащее счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения рабочего диапазона устройства, оно содержит регистр памяти, генератор разрядного тока, два пороговых элемента, два элемента И, триггер, блок сравнения, пересчетный индикатор и интегратор, первый вход которого связан со входом устройства, второй вход - с выходом генератора разрядного тока, выход - со входами пороговых элементов, выход одного из которых связан с первым входом генератора разрядного тока и со входами установки нуля счетчика импульсов, регистра памяти, пересчетного индикатора и триггера, выход которого соединен с запрещающим входом регистра памяти, первыми входами блока сравнения и элементов И, счетный вход - со вторым входом генератора разрядного тока, входом установки нуля счетчика импульсов и выходом первого элеменга И, второй вход которого подключен к выходу другого порогового элемента, причем- второй и третий входы блока сравнения связаны соответственно с выходом регистра памяти, его .счетным входом и выходом счетчика импульсов, вход установки нуля которого подключен к выходу блока сравнения и третьему входу генератора разрядного тока, а счетный вход - ко второмл входу второго элемента И, выход которого связан со счетным входом пересчетно5 го индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Илюкович A.M., Всеволжский Л.Д Измерительные усилители малых токов

с логарифмической характеристико)., М., Энергия, 1974, с. 66.

2. Авторское свидетельство СССР № 385321/кл. G 21 С 17/14, 1967 (прс тотип).

бкоЭ

О-Ч