Устройство для определения экстремумов сигнала Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в сил:темах экстремального регулирования.

Известен указатель экстремума, содержащий диодно-емкостную запоминающую ячейку, соединенную со входами двух электронных реле, диод, включенный встречно-параллельно диоД диодно-емкоетной запоминающей ячейки, а также дифференцирующие элементы, включенные к выходам электронных реле i:i. .

Недостатком устройства является низкая точность измерения, малая помехоустойчивость, а также то обстоятельство, что оно не позволяет определить величину экстремального значения сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для определения экстремальных значений сигнала, содержащее два каrtana, в каждом из которых к. выходу

дифференциального усилителя через зарядный диод подключен запоминающий конденсатор, общий вывод которого и зарядного диода соединены с одним из выводов дифференциального усилителя, электроды зарядного диода соединены со входами нуль-органа, выход которого через ждущий мультивибратор соединен с управляющим входом разрядного ключа, первый вывод которого соединен с запоминающим конденсатором другого канала, с запоминающим конденсатором одного из каналов, через зарядный ключ соединен дополнительный запоминающий конденсатор, управляющий вход зарядного ключа связан с выходом ждущего мультивибратора того же канала, а вторые выводы разрядных ключей обоих каналов соединены со входом устройства Г2.

Недостатком устройства является сложность его реализации, а также его низкая помехоустойчивость ввиду того, что при действии импульсных , 392 помех возможно ложное срабатывание нуль-органа, указывающего на момент появления экстремума. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его помехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем что в устройство для определения экстремумов сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, нуль-орган, ждущий мультивибратор, запоминающий элемент, управляемый ключ и конденсатор, в котором с входной клеммой соединен один из входов дифференциального усилителя, другой вход которого присоединен к конденсатору и через управляемый ключ к запоминающему элементу, дополнительно введены резистор5 селектор импульсов по длительности, элемент ИЛИ и блок лог ческой функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем между выходом дифференциального усилителя и конденсатором включен ре зистор, параллельно которому подключен нуль-орган, выход которого через селектор импульсов по длительности соединен с входом ждущего мультивибратора, а управляющий вход ключа под соединен к выходу элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к выход ждущего мультивибратора, а втйрой вход - к выходу блока логической фун ции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подсоединенного к выходам нуль-органа и селектора им пульсов по длительности, а выходами устройства для определения экстремумов сигнала являются выходы запоминающего элемента и селектора импульсов по длительности. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для определения экс ремумов сигнала; на фиг. 2 - временные диаграммы, описывающие его работу, где ct - вход сигнала, Б - сигнал на выходе нуль-органа, 8 - сигнал на выходе селектора импульсов по длительности, 1- сигнал на выходе ждущего мультивибратора, д - сигнал на управляющем входе ключа. Устройство для определения экстремумов сигнала содержит дифференциальный усилитель 1, к выходу которого через резистор 2 подключен конденсатор 3. К конденсатору 3 подключей один из входов дифференциального усилителя и через ключ k запоминающи элемент 5. Параллельно резистору 2 подсоединен нуль-орган 6, к выходу которого через селектор 7 импульсов по длительности подключен ждущий мультивибратор 8. Управляющий вход ключа k подсоединен к выходу элемента ИЛИ 9, один из входов которого подключен к выходу ждущего мультивибратора 8, а второй вход - к выходу блока 10 логической функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, которыЙ5 подсоединен к выходам нуль-органа 6 и селектора 7 импульсов. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал, пройдя через дифференциальный усилитель 1 и резистор 2, с высокой точностью повторяется на конденсаторе 3 за счет действия отрицательной обратной связи. В момент подхода к положительному или отрицательному экстремуму происходит соответствующая смена полярности на резисторе, что фиксируется нуль-органом 6. Действие помех также приводит к срабатыванию нуль-органа (фиг. 2Б). Селектор 7 импульсов по длительности устраняет влияние помех на срабатывание ждущего мультивибратора 8, при этом внося постоянную задержку, определяемую максимальной длительностью помехи. I. Для точного определения значений экстремумов сигналы с выхода нульоргана 6 и селектора 7 импульсов подаются на блок 10 логической функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, который фиксирует сигналы, подаваемые вместе с сигналом ждущего мультивибратора 8 через элемент ИЛИ 9 на управляющий вход ключа k. В результате происходит размыкание ключа как в моменты появления экстремумов самого сигнала (t и t), так и под действием помех (фиг. 23). В моменты t «и tc сигнал с выхода селектора импульсов запускает ждущий мультивибратор 8, цепь запуска которого обеспечивает срабатывание как от положительных, .так и от отрицательных фронтов входных импульсов,. После замыкания ключа измерение экстремальных значений на запоминающем элементе 5 (Вых. 2) начинается только по команде с выхода селектора импульсов по длительности (Вых.1) и продолжается в течение действия

импульса ждущего мультивибратора

(ЧЧ .)Таким образом, введение резистора, селектора импульсов по длительности, элемента ИЛИ и блока логической функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ позволяет в условиях действия помех фикси- , ровать с постоянной задержкой моменты появления экстремумов этом не вносить ошибки в определение их значений.

Кроме того, такое выполнение данного устройства упрощает известное устройство для определения экстремумов сигнала, так как, для определения положительных и отрицательных экстремумов требуется один канал измерений. Момент появления и знак экстремума определяются по сигналу с выхода селектора импульсов по длительности.

Формула изобретения

Устройство для определения экстремумов сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, нуль-орган, ждущий мультивибратор, запоминающий элемент, управляемый ключ и конденсатор, в котором с входной клеммой соединен один из входов дифференциального усилителя, другой вход которого присоединен -к конденсатору и через управляемый ключ- к запоминающему элементу, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и

повышения его помехоустойчивости, в него дополнительно введены резистор, селектор импульсов по длительнорти элемент ИЛИ и блок логической функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем между выходом дифференциального усилителя и конденсатором включен резистор, параллельно которому подключен нульорган, выход которого через селектор импульсов по длительности соединен

с входом ждущего мультивибратора, а управляющий вход ключа подсоединен к выходу элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к выходу ждущего мультивибратора; а второй вход

к выходу блока логической функции ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, подсоединенного к выходам нуль-органа и селектора импульсов по длительности, а выходами устройства являются выходы запоминающего элемента и селектора импульсов по длительности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР

N° ЪЭЮЭЭ, кл. G Об G 7/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 616595, кл. G 01 R , 1976.

бл.

Вш2

f 2 Ъ 5 6

Фиг.1