Цифровой автоматический мост следящего уравновешивания Советский патент 1980 года по МПК G01R17/10 

Изобретение относится к области измерительной техниг.и и предназначено в основном для измерения параметров периодически изменяющихся электрических величин.

По основному авт. ев о 576539 известен цифровой автоматический мост, содерх ;ащий генератор питания, мостовую схему, избирательный усилитель, детектор, ключ возврата, триггер знака, реверсивный счетчик, схему переноса кода, цифровой отсчетный блок, элемент ИЛИ, регистр памяти и блок управления.

Недостаток его состоит в том, что в устройстве нет возможности определения экстремальных значений измеряемой величины.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения экстремальных значений измеряемой величины.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор питания, к выходу которого подключена мостовая схема, на выходе которой включены последовательно соединенные избирательный усилитель, детектор.

ключ возврата, триггер реверса, реверсивны счетчик, кoм г танионный блок, cxeivia переноса кодг., р-егистр памяти и цифровой отсчетный блок, блок управления, два выхода которого соединены непосредственно со схемой переноса кода и ключом возврата, а третий через элемент ИЛИ - с реверсивным счетчиком, выход ключа

10 возврата соединен со входом элемента ИЛИ, введены два инвертора, три элемента И, сглаживающий триггер и ,цифференцируюсцая цепочка, причем вход ключа возврата соединен с одним

15 входом первого элемента И, а выхол через первый инвертор со вторым входом того же И, выход которого подключен к первым входа м второго и третьего элементов И, второй

2С вход третьего элемента И с оединек с инверсным выходом триггера знака, а выход с первым раздельным входом сглаживающего триггера, второй раздельный вход которого соединен с

25 выходок второго К, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера знака, вход же дифференцирующей цепочки соединен с выходом сглаживающего триггера, а

30

выход непосре,цственно подключен ко ВХОДУ max, а через второй инвертор - ко входу min цифрового отсчетного блока.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор питания 1, мостовую схему 2, избирательный усилитель 3: детектор 4, ключ возврата 5, триггер знака

6,реверсивный счетчик 7, схему переноса кода 8, цифровой отсчетный блок 9, элемент ИЛИ 10, регистр памяти 11, блок управления 12, инвертор 13, элементы И 14, 15,, 16, сглаживазсЕйиЯ триггер 17, дифференцирующую цепочку 18, инвертор 19.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 питает мостовую 2,. выходной сигнал гсоторой через избирательный усилитель 3 подается на вход детектора 4. Вьгцеленная детектором 4 огибающая подается в качестве управляющего напряжения на вход управления ключа возврата 5, который запирается 7:Олько отрицательным - импульсами. Реверсивный счетчик 7 при появлении импульсов на выходе элеме -1та ИЛИ 10, соответственно положению триггера знака 6, узепичквсгет или уменьшает значение регулируемого плеча мостовой схемы 2, Блок управления 12 последовательно подает свои импульсы на вход элемента ИЛИ 10, ключа возврата 5 и переноса кода 8. Импульс со второго выхода блока управления через элемент ИЛИ 10 поступает на счетный зход реверсивного счетчика который, осуществляя один пробный шаг, переносит мостовукг схему 2 в новое гюложекие. Если пробный шаг соответстйует удалению мостовой 2 от равновесия, то на выходяе детектора. 4 появляется импульс положительной полярг-ости,. который не запирает ключ возврата 5. При этом импульс, пояЕлякхцийся на первом выходе блока управления 9,. проходит через ключ возврата 5 и изменяет состояние триггера знака 6, а также поступив через элемент ИЛИ 10 на счетный вход реверсивного счетчика

7,возвращает его в пре(ыд;ущее состояние. После этого импульс с третьего выхода блока управления 9 поступает на управляющий вход cxei«M переноса ода 8 и переносит показан реверсивного счетчика 7 в регистр памяти .11. Затем со второго выхода блока управления 12 импульс подаетс через элемент И.ПИ 10 на вход реверсивного счетчика 7, который ocyuieствляет новый пробный шаг, но уже

в сторону равновесия. При этомимпульс с отрицательной полярност.ъю, появляющийся на выходе детектора 4, че пропускает возвращагаций импульс

через ключ возврата 5. Следовательно реверсивный счетчик остается в новом положении. Таким образом, мост приближается к равновесию.

Вокруг точки равновесия мостовой схемы 2 реверсивный счетчик 7 осуществляет трехточечную модуляцию, т.е. его показания колеблются между тремя точками. А на цифровой отсчетный блок 9 через схему переноса кода 8 и регистр памяти 11 передается цифра, значение которой наиболее близко к значению измеряемой величины. Таким образом, в режиме слежения мост с точностью квантования, устойчиво выдавая всевозможные значения измеряемой величины X, без ложных экстреГ-1УМОВ повторяет характер ее изменени в результате чего моменты перехода его показаний от нарастания на убывание и, наоборот, соответствуют появлению максимумов и минимумов измеряемой величины. Состояние же с;глаживающего три.ггера 17 как раз и несет информацию о нарастании и убывании показаний моста и измеряемой величины. Это достигается в результате того, что после каждого пробног шага, если мост 2 не возвращается в свое предыдущее поло.жение,. с помощью импульса, появляющегося на выходе элемента И 14, состояние триггера 6 через элементы И 15 , И 16 переносится в триггер IV. Таким образом, триггер 17 сглсо-кивает состояние триггера знака б, которое при равновесии мостовой cxerviH периодически меняется В моменты изменения состояния сглаживающего триггера 17,показание цифрозого отсчетного блока 9 соответствует экстремальном значению (уровня квантования) измеряемой величины.При это.м на выходе дифференцирующей цепочки 18 появляется импульс, полярность которого дает информацию о названии экстремума (в данном случае - max) и в зависимости от этой полярности они или непосредственно, или через инвертор 19 подаются на входы max или min цифрового отсчетного блока 9.

Таким образом, в предложенном устройстве, помимо выдачи текущих значений измеряемой величины, одновременно определяются и ее экстрем мы, в результате чего, расширяются функциональные .возможности устройства.

Формула изобретения

Цифровой автоматический мост следящего уравновешивания по авт.св. . 5 7 6 5 3 9 , отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения экстремальных значений измеряемого параметра, он снабжен двумя инверторами, тремя элемьша

Ми И, сглаживающим триггером дифференцирующей цепочкой, причем вход ключа возврата соединен с одним входом первого элемента И, а выход - через первый инвертор со вторым входом того же элемента И, выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И, второй вход третьего элемента И соединен с инверсным выходом триггера знака, а выход - с первым раздельным

входом сглаживающего триггера, второй раздельный вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера знака,вход дифференцирующей цепочки соединен с выходом сглаживающего триггера, а выход непосредственно подключен ко входу max, а через второй инвертор - ко входу т in цифрового отсчетного блока.