Устройство автоматического выбора предела измерения Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при проектировании многопредельных электронных цифровых приборов и узлов измерительных информационных систем.

Известно устройство автоматического выбора пределов измерения, работающее по параллельно-последовательному принципу 1.

Недостатками устройства являются возможность перегрузки узлов прибора до окончательного выбора требуемого предела измерения и большой объем аппаратурных затрат.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому устройству является устройство автоматического выбора пределов измерения, содержащее логарифмический усилитель, вход которого соединён с входной щиной устройства, а выход подключен к первым входам блока компараторов, вторые входы которого, кроме входа компаратора, имеющего максимальный порог срабатывания соединены с выходами соответствующих источников опорных напряжений, выходы блока компаратора соединены с входами логического устройства, другие входы

которого подключены к вьгходам блока управления 2.

Недостаток устройства - большая сложность и малые функциональные возможности.

5 Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в устройство автоматического выбора предела измерения, содержащее логарифмический усилитель, вход которого соединен с входной щиной устto ройства, а выход подключен к первым входам блока компараторов,, вторые входы которого, кроме входа с максимальным порогом срабатывания соединены с выходами соответствующих источников опорных напряжен.ий, выходы блока компараторов соеди 5нены с входами логического устройства, другие входы которого подключены к в.ыХодам блока управления, введены ключи и управляемый источник опорного напряжения, входы которого соединены с выходами блока

д) управления, выход - с общей щиной источников опорных напряжений и сигнальным входом первого ключа, сигнальный вход второго ключа подключен к выходу источника опорного напряжения, задающего максимальный порог срабатывания;выход второго ключа соединен с. выходом первого и С ъторым входом компараторов, имеющего максимальный порог срабатывания, выход которого подключен к входу блока управления, управляющие входы ключей соединены с выходами блока управления.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит шину 1 входного сигнала, логарифмический усилитель 2, блок

3компараторов, источники 4 опорных напряжений, логическое устройство 5, блок 6 управления, управляемый источник 7 опорного напряжения, ключи 8, выходные щины 9.

Количество компараторов в блоке 3 и количество опорных источников 4 зависит от соотнощения -, где w - число пределов измерения, ш - число групп, на которое делится общее число пределов измерения.

Количество уровней управляемого источника 7 опорного напряжения равно гп и

соответствует пределам измерения -4i-, - trt.

- m

Выходные номинальные сигналы источников 4 равны максимальным значениям напряжений на выходе логарифмического усилителя 2 соответственно пределам измерения 1, 2,..., ..

Кроме того, выходные напряжения блока

4зависят от выходного напряжения управляемого источника 7.

Шина 1 входного сигнала связана с входом логарифмического усилителя 2, выход которого соединен с одним из входов каждого компаратора блока 3, вторые входы всех компараторов, кроме компаратора, имеющего максимальный порог срабатывания, связаны с источниками опорных напряжений блока 4, второй вхоД компаратора, имеющего максимальный порог срабатывания, соединен „с объединенным выходом ключей 8. Выходы всех компараторов 3 соединены с логическим устройством 5. Выход компаратора, имеющего максимальный порог срабатывания соединен, кроме этого еще с блоком управления 6. Выходы блока 6 связа-лы с логическим устройством 5, с управляемым источником 7 и управляющими входами ключей 8. Сигнальный вход одного ключа 8 связан с опорным источником, задающим максимальный порог срабатывания, сигнальный вход второго ключа 8 соединен с выходом управляемого источника 7 опорного напряжения, кроме этого, выход управ-. ляемого источника 7 подключен к общей точке источников 4 опорных напряжений.

Работа устройства состоит не более, чем из -- тактов. В начальном состоянии выходное ь1апряжение управляемого источника опорного напряжения 7 соответствует максимальному значению напряжения на выходе логарифмического усилителя на пределе -5;- - при четном числе групп пределов m и -j или ( ) при нечетном числе групп пределов т. Измеряемое напряжение через логарифмический усилитель 2 сравнивается компаратором, имеющим максимальный порог срабатывания с напряжением управляемого источника 7. Если сигнал на выходе логарифмического усилителя 2 меньше уровня, соответствующего пределу , то на выходе компаратора устанавливается «О, который, действуя на блок управления 6, устанавливает на выходе управл5 емого источника 7 уровень (); В следующем такте указанныи компаратор сравнивает выходное напряжение логарифмического усилителя 2 с уровнем ( Тзкой цикл повторяется, пока на выходе компаратора не появится «1, которая означает, что нужная из групп пределов измерения выбрана. Блок 3 компараторов выбирает нужный предел в выбранной группе пределов, сравнивая входной прологарифмированный сигнал с сигналом источников 4 опорных напряжений

0 блока, общая точка которых имеет потенциал, соответствующий выбранной группе пределов, подаваемый с выхода управляемого источника 7 опорного напряжения. Выходные сигналы блока 3 преобразуются логическим устройством 5, куда поступают сигналы с блока 6 управления и на шинах 9 устанавливаются сигналы, соответствующие выбранному пределу измерения. Если сигнал на выходе логарифмического усилителя 2 больше уровня, соответствующего , то

0 на выходе компаратора, имеющего максимальный порог срабатывания, устанавливается «1, которая в результате устанавливает на выходе управляе.мого источнику 7 уровень, соответствующий пределу ( -I-). Теперь компаратор сравнивает входной проS логарифмированный сигнал с данным уровнем. Такой цикл повторяется пОка на выходе компаратора не произойдет смена уровня (вместо «1 появится «О), что обозначает выбор нужной группы пределов измерения. После этого с блока 6 управления приходит сигнал, возвращающий источник 7 на предыдущий уровень для последующего выбора предела внутри группы.

Формула изобретения

Устройство автоматического выбора предела измерения, содержащее логарифмический усилитель, вход которого соединен со входной шиной устройства, а выход подключен к первым входам блока компараторов, вторые входы которого, кроме входа с максимальным порогом срабатывания соединены с выходами соответствующих источников опорных напряжений, выходы блока 5 компараторов соединены с первыми входами .логического устройства, вторые входы которого подключены к выходам блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены ключи и управляемый источник опорного напряжения, входы которого соединены с. выходами блока управления, выход - с общей шиной источников опорных напряжений и сигнальным входом первого ключа, сигнальный вход второго ключа подключен к выходу источника опорного напряжения, задающего максимальный порог срабатывания, выход второго ключа соединен с выходом первого ключа и со вторым входом компаратора с максимальным порогом срабатывания, выход которого подключен ко

входу блока управления,управляющие входы ключей соединены с выходами блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 266937, кл. G 01 R 19/26, 1968.

2.Прянищников В. А. «Интегрирующие цифровые вольтметры постоянного тока. Энергия, 1976 г., стр. 211, рис. 2-46, б (прототип).