Устройство для измерения длительности переходного процесса Советский патент 1980 года по МПК H03K13/17 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛБНОСТЙ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА

1

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться в системах автоматического регулирования.

Известно устройство, предназначенное для измерения времени переходного процесса, состоящее из измерительного блока (компаратора), генератора импульсов стабильной частоты, регулируемой в широких пределах,электронных ключей, распределителей импульсов, элемента ИЛИ, основного счетчика импульсов, дешифраторов временных задержек, схемы переноса кода и дополнительного элемента ИЛИ 1.

Недостатками такого устройства являются низкая надежность, отсутствие аналйзатора порядка системы и сигнализации окончания измерения длительности переходного процесса.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и расширение возможности исследования переходного процесса.

Это достигается тем, что в устройство для измерения длительности переходного процесса, содержащее изм.ерительный блок, ге.нератор импульсов, два триггера, основной

счетчик, элемент ИЛИ, введены три элемента И, два дополнительных счетчика, при этом первый вход первого элемента И соединен с первым выходом измерительного блока, второй,- с инверсным выходом первого триггера, соединенного с первыми входами второго итретьего элементов И, вторые входы которых объединены между собой и соединены с третьим входом первого элемента И, с установочными входами первого и второго триггеров, первым входом второго ДО10 полнительного счетчика, первым входом элемента ИЛИ, причем третьи входы второго . и третьего элементов И объединены между собой и соединены с первым выходом гене ратора, второй выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И, вы15ход которого соединен с первым входом первого дополнительногб счетчика, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом измерительного блока, соединенного

20 с вторым входом второго дополнительного счетчика, выход первого дополнительного счетчика соединен со счетным входом первого триггера и с четвертым входом третьего элемента И, инверсный выход второго тригrepa соединен с четвертым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом записи основного счетчика, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительный блок 1, триггеры 2 и 3, дополнительный счетчик «Порядка 4, элемент И 5, генератор 6, элементы И 7 и 8, дополнительный счетчик 9 («Норма), элемент ИЛИ 10, основной счетчик 11.

На вход измерительного блока 1 поступает измеряемый сигнал. Блок 1 имеет два выхода, один из которых соединен со счетчиком «Порядка 4 и с одним из входов элемента ИЛИ 10, другой - с одним из входов элемента И 5. На другие входы элемента И 5 поступают следующие сигналы: положительный перепад напряжения с входа устройства, разрешающий потенциал с инверсного выхода триггера 2, и импульсы счетной частоты с генератора 6. Выход элемента И 5 соединен со счетным входом счетчика «Норма 9, на другой (установочный) вход счетчика 9 через элемент ИЛИ 10 поступает один из двух сигналов: либо с выхода измерительного блока 1, либо с входа положительного перепада напряжения. Выходной сигнал счетчика 9 поступает на счетный вход триггера 3, выход счетчика 9 также является выходом устройства. С другого выхода генератора 6 сигнал поступает на входы элементов И 7 и 8. На другие входы элементов И 7 и 8 поступают следующие сигналы: разрещающий потенциал с инверсного выхода триггера 2, положительный перепад напряжения с входа устройства, причем на один из входов элемента И 7 поступает разрешающий потенциал с инверсного выхода триггера 3, а на один из входов элемента 8 поступает запрещающий потенциал с прямого выхода триггера 3, этот же потенциал поступает на счетный вход триггера 2. С выходов элементов И 7 и 8 сигналы поступают на входы основного счетчика 11, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

При включении измерительного устройства автоматически устанавливаются триггеры 2 и 3, счетчик «Порядка 4, счетчик «Норма 9 и основной счетчик 11 в нулевое состояние, при этом элементы И 5, 7 и 8 закрыты. Поскольку начало измерения связано с подачей на вход измеряемой системы положительного перепада напряжения, то с его поступлением на вход устройства открывается элемент И 7 и пропускает импульсы счетной частоты с генератора 6 на вход «Запись основного счетчика 11, при этом с некоторой задержкой на выходе измерительно блока 1 появляется напряжение, соответствующее измеряемому переходному процессу. При этом измерительный блок 1 работает таким образом, что на двух его выг ходах действуют два взаимно противоположных управляющих напряжения «Норма и «Не норма. При достижении входным напряжением зоны «Норма открывается элемент И 5 и импульсы счетной частоты генератора 6 через элемент И 5 начинают поступать на счетный вход счетчика «Норма 9. При этом основной счетчик 11 продолжает считать «время переходного процесса. Каждое превыщение напряжением переходного процесса зоны «Норма фиксируется записью «1 в счетчике «Порядка 4. Таким образом, по окончании переходного процесса в счетчике «Порядка 4 записано число, соответствующее количеству периодов колебаний напряжения переходного процесса (превышение напряжением переходного процесса зоны «Норма). Основной счетчик 11 заполняется импульсами счетной частоты до тех пор, пока исследуемое напряжение

0 переходного процесса не установится в пределах зоны «Норма, при этом потенциалы на выходе измерительного блока 1 не изменятся и счетчик «Норма 9 будет заполняться импульсами счетной частоты до переполнения. Сигнал переполнения с выхода счетчика «Норма 9 поступает на счетный вход триггера 3 и опрокидывает его, изменяя потенциалы на его выходах на противоположные, при этом элемент И 7 закрывается, прекращая доступ счетной частоты в основной

5 счетчик 11 по входу «Запись, одновременно открывается элемент И 8, разрешая прохождение импульсов счетной частоты на вход основного счетчика 11.

Списывание импульсов счетной частоты основного счетчика 11 продолжается до вы работки счетчиком «Норма 9 второго сигнала переполнения, поступающего на счетный вход триггера 3 и опрокидывающего его вторично, при этом опрокидывается триггер 2, напряжение с его инверсного выхода зад крывает элементы И 7 и 8, прекращая поступление на счетчик «Норма 9 и на основной счетчик 11 счетной частоты. Таким образом, на основном счетчике 11 фиксируется число счетных импульсов от начала его работы (подача положительного перепада) до

5 момента установившегося процесса.

Изобретение позволяет повысить надежность устройства, проводить более полный анализ переходного процесса (дополнительно определяется порядок системы) и определять время окончания измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения длительности переходного процесса, содержащее измерительный блок, генератор импульсов, два триггера, основной счетчик, элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения наежности устройства и расширения возмож: ностей исследования переходного процесса, в него введены три элемента И, два дополнительных счетчика, при этом первый вход первого элемента И соединен с первым выходом измерительного блока, второй - с инверсным выходом первого триггера, соединенного с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых объединены между собой и соединены с третьим входом первого элемента И, с установочными входами первого и второго триггеров, первым входом второго дополнительного счетчика, первым входом элемента ИЛИ, причем третьи входы второго и третьего элементов И объединены между собой и соединены с первым выходом генератора, второй выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного счетчика, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом измерительного блока, соединенного с вторым входом второго дополнительного счетчика, выход первого дополнительного счетчика соединен со счетным входом второго триггера, прямой выход которого соединен со счетным входом первого триггера и с четвертым входом третьего элемента И, инверсный выход второго триггера соедийен с четвертым входом второго элемента И, выход

0 которого соединен с входом записи основного счетчика, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента Id.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 315290, кл. Н 03 К 13/17, 1971 (прототип).