Автоматический переключатель поддиапазонов многопредельных приборов Советский патент 1982 года по МПК H03K17/04 

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании, например, виброизмерительных приборов с автоматическим выбором пределов измерения. . .

Известно устройство для автоматического выбора пределов измерения, содержащее схему сравнения, блок переключения, выполненный в виде кольцевого реверсивного счегчика, схему управления блоком переключения, реле подключенные к анодам тиристоров реверсивного счетчика.

Устройство изменяет коэффициент передачи усилительно-измерительного тракта путем переключения контактов реле эталонных элементов, что эквивалентно изменению пределов измерения.

Для обеспечения измерения сигналов в широком динамическом диапазоне (Во дБ и более) усилительно-измерительный тракт необходимо строить

В виде двух или более входящих в нвго отдельных усилителей с аттенюаторами (дискретных регуляторов чувствительности), что позволяет опти.мально совмещать диапазон одновременного анализа аппаратуры с максимальным и минимальным уровнем измеряемых сигналов. При этом, в целях уменьшения уровней помех, вызываемых переходными процессами при переключе10ниях аттенюаторов необходимо соблюдать, чтобы один из регуляторов чувствительности находился в крайнем (предельном) положении, а в другом регуляторе происходило последова15тельное переключение поддиапазонов.

Недостаток известного устройства-невозможность управления двумя регуляторами чувствительности с требуе- мым порядком работы.

20

Наиболее -близким к изобретению является автоматический переключатель поддиапазонов многопредельных приборов, содержащий дискретный регулятор чувствительности, генератор тактовых импульсов, сравнивающие устройства, схему совпадения, ключи и коммутирующие реле 2. Недостаток данного автоматического переключателя - невозможность использования его в измерительно-усилительных трактах, содержащих несколько отдельных усилителей и аттенюаторов. Цель изобретения - расширение динамического диапазона приборов с автоматическим переключением поддиапазонов. Поставленная цель достигается тем, что автоматический переключатель поддиапаЬонов многопредельных . приборов, содержащий первый регулятор чувствительности, генератор :тактовых импульсов, сравнивающие устройства, выходы которых соединены с вь1ходом первого регулятора чувстви тельности, элементы совпадения, соответствующие входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, ключи и коммутирующи реле, введены второй регулятор чувствительности, последовательно соединенный с первым и входной шиной, два реверсивных регистр сдвига, вх ды кбторых подключены к выходам эле ментов совпадения, а выходы через соответствующие последовательно сое диненные ключи и обмотки коммутирую щих реле - к шине питания, а также блок-управления, входы которого под ключены к выходам соответствуюидих схем сравнения, а выходы - к входам соответствующих реверсивных регистров сдвига, и группы элементов И-НЕ первые входы первой и второй групп элементов И-НЕ соединены с выходом соответствующих схем сравнения, вторые входы соответственно - с первыми и последними разрядами реверсивных регистров сдвига, а выходы подключены к входам соответствующих элементо совпадения, первые входы третьей группы элементов И-НЕ соединены такж с выходами соответствующих схем срав нения, вторые входы - с выходами соответствующих элементов И-НЕ перво и второй групп, выходы указанных эле ментов подключены к входам соответствующих элементов совпадения, при этом выходы схем сравнения через эле мент ИЛИ подключены к входам элемен тов совпадения. На чертеже представлена структурная схема автоматического переключателя. Переключатель содержит дискретные регуляторы 1 и 2 чувствительности, схемы 3 и 4 сравнения, элемент 5ИЛИ, элементы 6-11 И-НЕ, элементы 12 и 13 совпадения, генератор тактовых импульсов, блок 15 управления режимом работы регистров, регистры 1б и 17 сдвига, ключи 18-23, реле , схему 30 установки регистров в исходное состояние, кнопку 31 пуска. Схема работает следующим образом. При нажатии кнопки 31 схема 30 вырабатывает сигнал, приводящий регистры сдвига в исходное состояние, при этом единица записывается в последний разряд регистра 16 и в первый разряд регистра 17, включаются реле через ключи 20 и 21. Исходное положение единиц в регистре является наиболее оптимальным, так как при этом регуляторы находятся в среднем рабочем, положении. Измеряемый сигнал и ex поступает на регуяяторы 1 и 2 и далее на схемы сравнения. Если сигнал , то блок 15 переводит регистры в режим сдвига единицы вправо, при этом элемент 6блокирует элемент 12 совпадения, а элемент 9 отпирает элемент 13 совпадения, и импульсы от генератора поступают на вход только регистра 17Появляется единица во втором разряде регистра 17 и включается реле 28 через ключ 22. При дальнейшем превышении Uj, уровня Uon.MaKC Регистр с двига, аналогично описанному, подключает остальные реле поочередно. Реле 28 и 29 замыкают свои контакты, при этом изменяется чувствительность регулятора 2 и изменяется напряжение , что эквивалентно изменению пределов измерения.При включении реле через ключ 23 посредством элемента 7блокируется элемент 13 что исключает списывание единицы с регистра в том случае, если величина И2 on.wcuKc самой малой чувствительности регуляторов 1 и 2. В случае,если lUj,, . Uon.АЛИН лок 15 переводит регистры в режим сдвига информации, влево, что при поочередном включении реле приводит к росту чувствительности регуляторов. При включении реле через ключ 21 происходит блокировка элемента 13 сигналом с элемента 10 и отпирание эле мента 12 сигналом с элемента 11, при этом импульсы генератора поступают в регистр 16. При дальнейшем выполнении неравенства U| 1) подключаются поочередно реле через ключи 20-1.8, что приводит к росту чувс твительности регулятора 1 и изменению сигнала Элемент 8 исключает возможность дальнейшей работы регистра если и - иопАлин при самой большой чувствительности регулятора 1. При выполнении неравенства Uof,. «on. мопсе схемы сравнения через элемент ИЛИ 5 блокируют элементы 12 и 13 и импуль сы с генератора не поступают на регистры, при этом остаются включен ными такие реле в регуляторах, обеспечивающие выполнение указанного неравенства. Таким образом, применение изобретения в измерительной аппаратуре позволяет расширить диапазон измерительного тракта до 80 дБ при величин поддиапазона 10 дБ и уменьшить уровень помех в на 6 дБ. формула изобретения Автоматический переключатель под диапазонов многопредельных приборов содержащий первый регулятор чувстви тельности, генератор тактовых импул сов, сравнивающие устройства, входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов,ключи и ком мутирующие реле, отличающи 0 с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, в него введены второй регулятор чувствительности, последовательно соединеный с первым и входной шиной,два реверсивных регистра сдвига, входы которых подключены к выходам элементов совпадения, а выходы через соответствующие последовательно соединенные ключи и обмотки коммутирую- , щих реле - к шине питания, а также блок управления, входы которого под.ключены к выходам соответствующих схем сравнения, а выходы - к входам .соответствующих реверсивных регистров сдвига, и группы элементов И-НЕ,первые входы первой и второй групп . элементов И-НЕ соединены с выходом соответствующих схем сравнен ия, вторые входы - соответственно с первыми и пос;1Ьдними разрядами реверсивных регистров сдвига, а выходы подключены к входам соответствующих элементов совпадения, первые входы третьей группы элементов И-НЕ соединены также с выходами соответствующих схем сравнения, а вторые входы с выходами соответствующих элементов И-НЕ первой и второй групп, выходы указанных элементов подключены к входам соответствующих элементов совпадения, при этом выходы схем сравнения через элемент ИЛИ подключены к входам элементов совпадения. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № Збб, кл. Н 03 К 17/0, Т960. 2.Авторское свидетельство СССР № 23239, кл. И 03 К t7/00, 28.11.72 (прототип).