Преобразователь сигнала в его среднее значение

Преобразователь сигнала в его среднее значение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Применение: в системах контроля и регистрации сигналов, получаемых с датчиков телеметрической информации. Сущность изобретения: устройство содержит входную шину 1, блок 2 управления, генератор 3 тактовых импульсов, таймер 4, элемент ИЛИ 5, ключи 6 и 11, компаратор 7 максимальных значений, сумматор 8, устройство 9 выборки и хранения, элемент 10 задержки, счетчик 12 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 13, управляемый делитель 14 напряжения и выходную шину 15. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 0 1/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872107/21 (22) 27.08,90 (46) 07.12.92, Бюл. O 45 (71) Специальное конструкторское бюро

Производственного объединения "Коммунар" (72) В.Г,Крутас (56) Шляндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М.: Высшая школа, 1973, с, 185,186.

Авторское свидетельство СССР

М 748135, кл. 6 01 D 1/08, 1978.

:,5U, 1779935 А1 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛА В ЕГО

СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ (57) Применение: в системах контроля и регистрации сигналов, получаемых с датчиков телеметрической информации. Сущность изобретения: устройство содержит входную шину 1, блок 2 управления, генератор 3 тактовых импульсов, таймер 4, элемент ИЛИ 5, ключи 6 и 11, компаратор 7 максимальных значений, сумматор 8, устройство 9 выборки и хранения, элемент 10 задержки, счетчик

12 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 13, управляемый делитель 14 напряжения и выходную шину 15. 1 ил.

1779935 ния, элемент 10 задержки, второй ключ 11, с гетчик 12 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 13, управляемый делитель

14 напряжения и Выходную шину 15, Вход блока 2 управления соединен с входной шиной 1, его выход управления — с входами генеоатора 4 тактовых импульсов и таймера 4, выходы которых соединены соответственно с первым и с Вторым Входами элемента ИЛИ 5. Его выход соединен с управля к, щим входом nepaoro ключа 6, информационный Вход которого соединен с сигнальным выходом блока 2 управления, В выход — с первыM Входом сумматора 8 и через Kol»lnBpBTGp 7 максимальных знзчеHMM „yправляащим Входом устроиства 9

Выборки и хранения и с входом элемента

10 задержки, Выход которого соединен с управля ощим входом Второго ключа 11 и о счетным ьходом счетчика 12»лмпульсов, его

Выход через цифроаналоговый преоаразоВатeëü 13 соединен с управляющим Входом управляемого делителя 14 напряжения, ВыХОД KQTGPQii О СОВД»АНВН С ВЫХОДНСЙ ШИНОЙ

15, информационный вход — с выходом устройства 9 Выборки и хранения M с информационным входом второго ключа tl1, Выход которого соединен с вторым входом сумматора 8, выходом соединенного с информационным Входом устройства 9 выборки и

xoB÷eHMÿ

Преобразователь сигнала в его среднее

ВНВ 8НМе работает следующим образом, Перед началом работы преобразователя необходимо пооизвести обнуление счетчика 12 импульсов, TBMI»»Iepe 4 и JJcTpoAcTBB

9 Выборки M хране IMA (UenM сброса HB cTpvK""

TypHQI»I схеме н8 показаны).

Для npeQ5pBBQBBHMA сиГналОВ, амплитуда которых изме IAeTc» плавно и достаточно медленно (например, сигналы, 20

Изобоетение QTHQCMTCA K BBTOMBTMK8 M измерительной технике и может быть использовано, HBnpMi"»IÇp» В сист6мах кОнтроля

Mi p8rvcTpBUMM cMrнялОв, получаемых с датчиков телеметрической информации, а такж8 в медицинской аппяpBTyр8 при наблюr»е8 нии и K», -»тролэ физиологических рарлме»-Оов биол, »»чегких обьек».ОВ

Цель изобретенхя — расширение диапаэ 3НВ rlpeo5pBSQBBHN.») npM ОДНОВремeHHQM повышении точности, На,epT8:Ke г! Редс».авлена структурная сх8мз npeo5pBBGBB» eëA.

П»реобразовэтЯль сиГнала В 6ГО соедн88 значение содержит входнуа шину 1, блок 2 15 управления, гене Brop 3 тактовых импульсов таймер 4, элеме т ИЛИ 5, первый ключ

6, компаратор 7 и;.:<Симальных значений, c l I»IBlQp 8, устройство 9 Выборки M хранеснимаемые с выхода термопары), блок 2 управления устанавливается по выходу управления в состояние логической "1"; Тем самым разрешается работа генератора 3 тактовых импульсов и запрещается работа таймера 4, Формируемые генератором 3 импульси, поступаа-, на первый вход элемента

ИЛИ 5 и далее на управляющий вход первого ключа 6. Одновременно на информационный вход перво-о ключа 6 с сигнального выхода блока 2 управления подается преобразуемый сигнал, присутствующий на входной шине 1. Если этот сигнал имеет слишком большие амплитудные значения, то для нормальной работы преобразователя

В блоке 2 управления при помощи аттенюаТорВ производится выбор предела измерения, В результате на выходе первого ключа

6, а соответственно и первом входе сумматора 8 с частотой следования импульсов, формируемых генератором 3; будет появляться. дискретизированный во времени сигнал, подлежащий преобразованию в его среднее значение; Каждый раз при этом компаратор 7 максимальных значений будет срабатывать и воздействовать положительными импульсами со своего выхода на управляющий вход устройства 9 выборки и хранения и вход элемента 10 задержки. Задержанный сигнал с выхода элемента 10 задержки подается на управляющий вход второго ключа 11, Так как в момент прихода первого импульса с Выхода первого ключа 6 на выходе устройства 9 выборки и хранения потенциал равен нулю, а на управляющем входе второго ключа 11 присутствует разрешающий его работу потенциал, то В сумматоре 8 произойдет суммирование эмплитуды пеОВОГО импульса и нуля, посту паащего на второй вход сумматора 8. На выходе сумматора 8 сформируется уровень напряжения, равный по величине амплитуде первого импульса. Это напряжение поступит на информационный вход устройства

9 Выборки и хранения, на управляющий вход которого уже воздействует разрешающий запись поступившей информации сигнал с выхода компаратора 7 максимальных значений. 1эким образом произойдет зались информации в устройство 9 выборки и хранения. Напряжение, равное амплитуде первого импульса, с выхода устройства 9 вь:борки и хранения подается на информационный вход второго ключа 11 и информационный вход управляемого делителя 14 напряжения, В TQ же время по переднему фронту отрицательного импульса с выхода элемента 10 задержки происходит запись числа "1" в предварительно обнуленный

1779935

50 преобразования. счетчик 12 импульсов, а соответственно, и изменение напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 13. Данное напряжение, подаваемое на управляющий вход управляемого делителя 14 напряжения, обеспечивает коэффициент деления, равный "1".

Таким образом после окончания первого импульса с выхода первого ключа 6 на выходе управляемого делителя 14 напряжения сформируется напряжение, равное по величине максимальному значению первого импульса дискретизировэнного входного сигнала. Приход следующего импульса также приведет к срабатыванию компаратора

7 максимальных значений, но при записи информации в устройство 9 выборки и хранения на втором входе сумматора 8 будет присутствовать уже напряжение, равное амплитуде предыдущего импульса. Соответственно на выходе сумматора 8 появится напряжение, равное сумме амплитуд первого и второго импульсов дискретизиро.ванного входного сигнала, В устройстве 9 выборки и хранения произойдет запись по. ступившей на его информационный вход информации, Напряжение с выхода устройства 9 выборки и хранения поступит на информационный вход управляемого делителя 14 напряжения, а на его управляющий вход посредс1вом счетчика 12 импульсов и цифроаналогового и реобразователя 13 поступйт напряжение, обеспечивающее коэффициент деления управляемого делителя 14 напряжения, равный "2", Соответственно на выходной шине 15 преобразователя напряжение будет равно средней величине от амплитудных значений первого и второго импульсов дискретизированного входного сигнала.

С приходом очередных импульсов дискретизированного входного сигнала процесс преобразования многократно повторяется.

Точность преобразования в данном режиме будет определяться частотой следования импульсов, вырабатываемых генератором 3 тактовых импульсов, т.е., чем выше частота дискретизации сигнала. подаваемого на входную шину 1, тем меньше погрешность

Работа устройства в режиме преобразования переменного непериодического сигнала происходит при подаче потенциала логического "0" с выхода управления блока

2 управления. В результате запрещается работа генератора 3 тактовых импульсов и происходит запуск таймера 4. Длительность положительного импульса на выходе таймера 4 определяет время преобразования.

Сигнал.с выхода таймера 4 поступает на второй вход элемента ИЛИ 5, а с его выхода— на управляющий вход первого ключа 6, обеспечивая коммутацию входного сигнала, поступающего через блок 2 управления с входной шины 1 на информационный вход первого ключа 6. Появление сигнала на выходе первого ключа 6 приводит к срабатыванию компаратора 7 максимальных значений, а затем и остальной части схемы преобразователя в том же порядке, как и в предыдущем режиме. Отличие в том, что процессы суммирования и усреднения максимальных значений входного сигнала будут синхронизироваться по времени не импульсами с выхода генератора 3 тактовых импульсов, а импульсами, вырабатываемыми компаратором 7 максимальных значений при достижении пиковых значений входным сигналом B интервале времени, задаваемом таймером 4, Для повторного включения данного режима преобразования необходимо обнулить счетчик 12 импульсов, устройство 9 выборки и хранения и произвести запуск таймера 4.

Формула изобретения

Преобразователь сигнала в его среднее значение, содержащий первый и второй ключи, сумматор, устройство выборки и хранения и входную и выходную шины, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования при одновременном повышении точности, в него введены таймер, генератор тактовых импульсов, элемент ИЛИ, компаратор максимальных значений, элемент задержки. счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, управляемый делитель напряжения и блок управления, вход которого соединен с входной шиной, выход управления — с входами таймера и генератора тактовых импульсов, выходы которых соединены соответственно с первым и с вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, информационный вход которого соединен с сигнальным выходом блока управления, выход — с первым входом сумматора и через компаратор максимальных значений — с управляющим входом устройства выборки и хранения и с входом элемента задержки, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа и со счетным входом счетчика импульсов, выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с управляющим входом управляемого делителя напряжения, выход которого соединен с выходной шиной, информационный вход — с выходом устройства выборки и хранения и с информационным входом второго

1779935 нен с информационным входом устройства выборки и хранения. ключа, выход которого соединен с вторым входом. сумматора, выход которого соедиПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 10 t

Составитель В.Крутас

Редактор И,Савина Техред М.Моргентал Корректор Л,Филь

Заказ 4429 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5