Цифровое измерительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G01D21/02 

1

Изобретение относится к электри геским измерениям и может быть использовано при построении быстродействующих высокоточных цифровых приборов.

Известно устройство, состоящее из управляющего устройства, электронного ключа, генератора импульсов, источника компенсирующего напряжения, счетчика импульсов, регистрирующего устройства и нуль-органа 1J.

Недостатком данного устройства является отсутствие визуального наблюдения аналогового входного сигнала и его уровня относительно диапазона измерения.

Известно также устройство, содержащее позиционный цифровой индикатор, шину входного сигнала, связанную с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом счетчика, связанного выходом с первыми входами первого и второго дешифраторов, выход первого дешифратора подключен к первому входу индикатора, первый выход блока управления соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход блока управления подключен ко вторым входам счетчика, первого и второго дешифраторов и индикатора J22.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что цифровое измерительное устройство, содержгидее позиционный цифровой индикатор, шину входного сигнала, связанную с первым входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом счетчика, связанного выходом с первыми входами первого и второго дешифраторов, выход первого дешифратора подключен к первому входу индикатора, первый выход блока управления соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход блока управления подключен ко вторым входам счетчика, первого и второго дешифраторов и индикатора, снабжено тремя формирователями групп, двумя ключевыми блоками, двумя блоками для определения приоритета, элементом запрета, и формирователем анодов, вход которого связан с одним из входов первого формирователя групп, с первым входом одного блока для определения приоритета и с третьим выходом блока 30 управления, четвертый выход которого

подключен к первьлм входам второго и третьего Формирователей, один выход второго дешифратора связан со вторым входом второго формирователя, другой выход второго дешифратора подсоединен к первому входу другого блока для определения приоритета, связанного в вторым входом с другим входом одного блока для определения приоритета и со вторым выходом блока, управления, первый выход второго формирователя подключен ко второму входу третьего формирователя, выход которого подсоединен к первому входу элемента Запрета, связанного вторым входом с выходом первого формирователя, второй вход последнего подключен к одному выходу первого блока для определения приоритета, другой выход которого связан с первым входом первого ключевого блока, второй вход которого соединен со вторым выходом второго формирователя, а выход первого .. ключевого блока связан входном позиционного цифрового индикатора, второй вход последнего соединен с выходом второго ключевого блока, один вход которого подключен к выходу формирователя анодов, а другой вход второго ключевого блока связан со вторым блоком для определения приоритета, при этом.выход элемента запрета соеднен с третьим входом первого ключевого блока.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 1, счетчика 2, дешифратора 3 двоично-десятичного, индикатора 4 цифрового десятичного, блока 5 управления, дешифратора 6, позиционного формировател 7 i группы, блока 8 для определения приоритета групп, формирователя 9 1, 2,. . . , (i-1), (i+1) ,...,п группы, форм рователя 10 1,(i+1),...,п группы, блока 11 для определения приоритета анодов, формирователя 12 анодов, ключевого блока 13 группы, ключевой блок 14 для включения анодов, позиционного цифрового индикатора 15 и элемента 16 запрета.

Работа устройства происходит следующим образом.

По сигналу, поступающему из блока

5в исходное состояние, устанавливается счетчик 2, блок 8 и формирователь 9. Входной сигнал tJg преобразуется аналого-цифровым преобразовате.лем 1 в пропорциональное число счетных импульсов, которые поступят на йчетчик 2. Результат преобразования, хранящийся в счетчике 2, дешифруется дешифратором 3 и считывается индикатором 4. Кроме того, результат преобразования из счетчика 2 поступает на дешифратор 6. Считывание результатов дешифрации дешифратора

6происходит за два такта. В первый

такт формирователь 7 определяет старшую i группу сегментов позиционного цифрового индикатора 15, соответствующую входному сигналу, а формирователь 9 определяет все оставши- еся группы сегментов позиционного цифрового индикатора 15, т.е. 1,2,..., 41-1),(i+1),...,п группы. Ключевой блок 13 по сигналу формирователя 7 подает управляющий сигнал на сетку

. старшей i группы позиционного.цифрового индикатора 15, соответствующую входному сигналу. Элемент 16 по сигналу формирователя 9 подает запрещающий сигнал на ключевой блок 13, который восстанавливает начальный потенциал групп сеток 1,2,..,,(1-1), (1+1),...,п позиционного цифрового индикатора 15. Блок 11 по состоянию дешифратора б определяет анод старшей группы позиционного цифрового

0 индикатора 15, соответствующий входному сигналу, а также все аноды этой группы, предшествующие данному аноду. Ключевой блок 14 подает на выбранные аноды управляющие сигналы.

5 Во второй такт блок 8 определяет группы сегментов позиционного цифрового индикатора 15, предшествующие группе, определенной в первый такт, т.е. 1,2,...,(1-1) группы, а формирователь 10 определяет все оставшиеся группы сегментов позиционного цифрового индикатора 15, т . е. 1, (1+1),..., п группы. Ключевой блок 13 подает управляющие сигналы на сетки 1,2,..., (1-1) групп позиционного цифрового

5 индикатора 15.

Элемейт запрета 16 по сигналу формирователя 10 подает запрещающий сигнал на ключевой блок 13, который восстанавливает начальный потенциал групп

0 сеток 1,(1+1),...,п позиционного цифрового индикатора 15. Ключевой блок 14 по сигналам формирователя 12 выдает управляющие сигналы на аноды всех групп позиционного цифрового индикае тора 15.

Изобретение позволяет повысить точность измерения, достоверность считываемых результатов измерения и повысить производительность работы

оператора.

Формула изобретения

Цифровое измерительное устройство 55 содержащее позиционный цифровой индикатор, шину входного сигнала, связанную с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом счетчика, связанного выходом с первыми входами первого и второго дешифраторов, выход первого дешифратора подключен к первому входу индикатора, первый выход блока управления соединен с вторым 5 входом аналого-цифрового преобразоват

теля, второй выход блока управления подключен ко вторым входам счетчика, первого и второго дешифраторов и индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено тремя формирователями групп, двумя ключевыми бло ками, двумя блоками для определения |1риоритета, элементом запрета, и формирователем анодов, вход которого г-вя зан с одним из входов первого формирователя групп, с первым входом одного блока для определения приоритета и с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого подключен к входам г-торого и третьего формирователей, один выход второго дешифратора связан со вторым входом второго формирователя, другой выход второго дешифратора подсоединен к первому входу другого блока для определения приоритета, связанного вторым входом с другим входом одного блока для определения приоритета и со вторым выходом блока управления, первый выход второго формирователя подключен ко второму входу третьего формирователя, выход которого подсоег динен к первому входу элемента запрета, связанного вторым входом с выходом первого формирователя, второй вход последнего подключен к одному выходу первого блока для определения приоритета, другой выход которого связан с первым входом первого ключевого блока, второй вход которого соединен со вторым выходом второго формирователя, а выход первого ключевого блока связан с первым- входом позиционного цифрового индикатора, второй вход

0 последнего соединен с выходом второго ключевого блока, один вход которого подключен к выходу формирователя анодов, а другой вход второго ключевого блока связан со вторым блоком

5 для определения приоритета, при этом выход элемента запрета соединен с третьим входом первого ключевого блока.

Источники информации, 0 принятые во внимание при экспертизе

1. Хлистунов В.Н. Основы цифровой электроизмерительной техники и цифровые преобразователи,М., Энергия 1966, с. 168-175.

5 2. Шляндин В.М. Цифровые электроизмерительные приборы.М., Энергия 1972, с, 191-202- (прототип).