Устройство для определения экстре-МАльНыХ зНАчЕНий элЕКТРичЕСКиХ Сиг-НАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G05B23/02 G01R23/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭKCTPE/V1AЛЬHЫX ЗНАЧЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля электрических параметров.

Известно устройство для выделения экстремальных значений, содержащее дифференциальные усилители, нелинейные элементы, разделительные диоды, запоминающий конденсатор, повторитель , делители напряжения, формирователь управляющих сигналов, управляемые ключи 1.

Основными недостатками устройства являются низкие точность и быстродействие, обусловленные применением аналоговых методов обработки сигналов. Кроме того, устройство отличается сложностью схемной реализации.

Наиболее близким по технической сущности из известных устройств для выделения экстремальных значений электрических сигналов является устройство определения экстремальных значений синусоидального сигнала, содержащее нуль-орган, генератор импульсов, ключи, инвертор, двоичные счетчики импульсов, логические элементы сравнения логический элемент ИЛИ, детекторы переднего фронта импульсов .

Однако устройство не совмещает в себе функции выделения экстремумов несинусоидальнь1х элeкfpичecкиx сигналов. Кроме того, устройство обладает низкой точностью измерения сигналов при искажении синусоиды.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повыщение точности определения экстремумов несинусоидальных электрических сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения экстремальных значений электрических сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходом к первым входам первого и второго ключей, а входом - ко входу устройства, перв.ый и второй счетчики, подключенные первыми выходами к первым входам соответственно первого и второго элементов сравнения, введены третий счетчик и первый и второй блоки переноса кодов, выходы которых подключены ко входам соответственно первого и второго счетчиков, первые входы - к выходам соответственно первого и второго ключей, вторые входы тсоответственно к первому и второму выходам третьего счетчика, третий и четвертый выходы которого соединены со вторыми входами соответственно первого и второго элементов сравнения, выходы которых подключены ко вторым входам соответственно первого и второго ключей, вход третьего счетчика соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вторые выходы первого и второго счетчиков являются выходами устройства. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, счетчики 2-4, элементы 5 и б сравнения, первый и второй ключи 7 и 8, первый и второй блоки 9 и 10 переноса кодов. На вход 11 подан электрический сигнал произвольной формы, выходной сигнал снимается с выходов 12 и 13. В устройстве используется метод автоматического измерения мгновенных значений исследуемого электрического сигнала в п точках периода измерения TQ быстродействующим аналого-цифровым преобразователем мгновенных значений сигнала в цифровой код и выделения максимальных и минимальных значений исследуемого сигнала специальными цифровыми вычислительными устройствами. Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал X(t) поступ-ает на вход преобразователя 1, в котором осуществляется преобразование значения исследуемого сигнала Xi(t) в цифровой код Nj. Эти коды поступают на входы счетчика 3 и ключей 7 и 8, которые устанавливаются в нулевое состояние передним фронтом каждой пачки кода. Первая пачка кода после суммирования в счетчике 3 поступает через блоки переноса кодов 9 и 10 в счетчики 2 и 4 на суммирование. На выходах 12 и 13 образуется код, пропорциональный мгновенному значению исследуемого сигнала Xj(t). Следующая пачка кода после суммирования счетчиком 3 сравнивается с величинами кодов, записанных счетчиками 2 и 4, в, эле.ментах сравнения 5 и 6. Если данный код больще первого, срабатывает элемент 5, который открывает ключ 7, и большая по величине пачка кодов через ключ 7 и блок 9 переноса кода фиксируется в счетчике 2. Если данный код меньще первого, срабатывает э.гемент 6 сравнения и меньшая по величине пачка кодов через ключ 8 и.блок 10 переноса кодов фиксируется в счетчике 4. Далее процесс повторяется. Таким образом, за период измерения То в суммирующих счетчиках 2 и 4 зафиксируются максимальное и минимальное значение исследуемого сигнала соответствуенно выражениемХтаха; i/X,x() Wimax (1) (i){{ | Nmia (2) где Nfmax и Nifnin - максимальное и минимальное значение кодов. Все это дает возможность с любой требуемой точностью (в зависимости (fr требуемой точности Выбирать число а) определить максимальное и минимальное значение исследуемого сигнала. Точность может быть получена не менее 0,01%. Время измерения и выделения экстремальных значений электрических сигналов равно TO. Таким образом, предлагаемое устройство отличается широкими функциональными возможностями и высокой точностью и может быть использовано для автоматического контроля любых электрических параметров в цепях постоянного и переменного тока. Формула изобретения Устройство для определения экстремальных значений электрических сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходом к первым входам первого и второго ключей, а входом - ко входу устройства, первый и второй счетчики,, подключенные первыми выходами к первым входам соответственно первого и второ-, го элементов сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены третий счетчик и первый и второй блоки переноса кодов, выходы которых подключены ко входам соответственно первого и второго счетчиков, первые входы - к выходам соответственно первого и второго ключей, вторые входы - соответственно к первому и второму выходам третьего счетчика, третий и четвертый выходы которого соединены со вторыми входами соответственно первого и второго элементов сравнения, выходы которых подключены ко вторым: входам соответственно первого и второго ключей, вход третьего счетчика соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вторые выходы первого и второго счетчиков являются выходами устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 586392, кл. G 01 R 19/04, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 577470, кл. G 01 R 23/16, 1975 (прототип).

/V