Устройство для измерения разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов

Устройство для измерения разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сотоз Советских

Социалистических

Республик пп742811 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10.12.76 (21 } 2428012/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23 } Приоритет— (5) ) М. Кл.

G 01 Я 19/04

G 01 и 19/10

Всудерстеенный кемнтет

СССР до делам изобретений н отхрытнй

Опубликовано 25.06 80 Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (53у УЛт(621.317. .7 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Ф, Бродский, Ю. К. Зюэин и Я. С. Погуляевский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ АМПЛИТУД

ДВУХ ДИСКРЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к устройствам электроизмерительной техники, предназначено для автоматического определения амплитуд двух дискретных электрических сигналов и может быть применено в системах автоматики и вычислительной техники, в измерительных приборах, в частности в приборах аналитического контроля, например оптико-аэрозольных газоанализаторах.

Известны устройства для измерения разнос1О ти и отношения двух электрических сигналов, содержащие амплитудно-временные преобразователи (1) .

Однако известные устройства не обеспечи- вают сравнения амплитуд двух дискретных сигналов, сыещеште которых относительно друг друга может изменяться как угодно во времени, кроме того, опи сложны по схеме.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для преобразовапия разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов, содержащее два преобразователя сигналов и нндикатор (2) °

Однако известное устройство имеет огра1п1ченные функциональные возможноспь

Цель изобретения — расширение функциопальных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов, содержащем два преобразователя сигналов и индикатор, введены последовательно соединенные первый инвсртор, первый логический элемент И, первый ключ, счетчик и дешифратор, свяэанньш с индикатором, последовательно включенные втооой ннвертор, второй логический элемент И, а также второй ключ, логический. элемент ИЛИ, а также второй ключ, лопиескпй элемент ИЛИ, одповибратор, генератор и две дифференцирующие RC-цепи, конденсаторы которых соединены одной обкладкой с входами первого и второго амплитудно-времеш ых преобразователей, а,другой обкладкой с первым н вторым входами логического элемента ИЛИ, третий вход которого связан с выходом одновибратора, входом связанного с выходом логического элемента ИЛИ и с уп742811 рлияюгцим входом счегчика. олин из входов ко(араго соединен с выходом второ(о логического элемента И, а вторым входом — с выходом генератора и с одним из входов первого ключа.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; IIB фиг. 2 -- графики, иллюстрирующие работу устройства на примерах, когда сравниваемые сигналы сдвинуты относительно друг друга во времени и имеют различные величины.

10 в алом.

Сигналы, формируемые на выходах логи,ческих элементов И 5 и 6, используются для управления работой соответствующих электронных ключей 7 н 8, в моменты огкрытия котоУстройство содержит амплитудно-временные, преобразователи 1 и 2, инвертирующие элементы. 3 и 4, логические элементы И 5 и 6, элект- 15 ронные ключи 7 и 8, генератор 9, счетчик 10, конденсаторы 11 и 12 и резисторы 13, 14 дифференцирующих цепей, логический элемент ИЛИ

15, одновибратор 16, дешифратор 17 и индикатор 18. 20

Л и Б — графики сигналов на выходе BMплитудно-временных преобразователел 1 и 2;

В и à — графики сигналов соответственно на нервом и втором входах логического элсменiB И вЂ” 5; Л и Š— гра(рики сигналов соответ- 25 стиенно на первом и втором входах логического элемента И 6; )К вЂ” график сигнала на вы: ходе логического элемента И 5 н К вЂ” график сигнала на выходе логического элемента И 6.

Оси ординат графиков — относительные вип(- 30 чины потенциалов, а оси абсцисс — аси врсмеHH

Устройство работает следующим образом.

Сравниваемые сигналы поступают HB входы амплитудно-временных преобразователей 1 и 2, 35 где преобразуются в сигналы прямоугольной формы, длительность которы> процарпианальна амплитудам сравниваемых сигналов. Преобразованные сигналы с выходов амплитудно-временных преобразователей 1 и 2 подаются саответ- 40 ственно чеРез инвертируюц1ие элементы 3 и 4 на один из входов логических элементов И 5 и 6 и перекрестно, минуя инвертирующие элементы 3 и 4, на вторые входы логических элементов И 5 и б. Форьируемыс на выхацах 45 логических элементов И 5 и б сигналы определяются соотношениями амплитуд сравниваемых сигналов и соотношечисм времен их наступления. Эти сигналы не совпадают по вгемени относительно друг друга. Разность длительностей существава(п я сигналов на выходе логических амплитуд сигналов. При этом на выходе каждого из логических элементов И 5 и б сигнал может быть непрерывным или с интеррых па счетпыс IIxo;Ihl раэностнаго счетчика 10 наступа(ат импульсы оТ генсрат(,ра 9 высокочастотных импульсов, Гак как электронные к почи 7 и 8 открываются в различные промежутки времен, то разностный счетчик 10 работает либо па суммирование, либо на вычитание, фиксируя число поступающих импульсов.

1эезультиру(вщее состояние разностного счетчика

10 прапорциопалы(о результату измерения— разности амплитуд двух сопоставляемых сигналов. Результат измерения снимается с разностнаго счетчика 10 через дешифратор 17 иа индикатор 18.

На фиг. 2 рассмотрены некоторые из возможных варивантов измерения разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов.

Перед каждым циклом изме1эения разностпый с сРТРУ .10 приводится II HcxogHO8 состояние с помощью цепи„состоящей из двух диффвренцирующих цепочек из конденсаторов 11, l2 и резисторов 13, 14 лагичсского элемента

ИЛИ 15 и оцновибратора 16. Сигнал сброса

pBBIIocTIIoro счетика 10 формируется одной из

}!--.I(j)(.еренцирующих цепочек от переднего фронта первого иэ поступивших сравниваемых сигпа:oI . Запрет сброса разностного счетчика 10 на вр(;1а,. сравнения сигналов осуществляется

" помон:,ью одновибратора 16. Как уже упоминалась, одновнбратор 16 может быть выоран перестраивавмым по ьремени, чем обеспечивается вазможность изменения времени сравнения сигналов.

Перевод раeI(ocTIIoro счетчика 10 в исходнав состояние перед каждым циклом измерени» никак пе отражается на точности измерения, так как формирование сигнала сброса происходит и момент действия переднего фронта одного из сравниваемых сигналов, когда его ьелгпгца еще не достигла максимального уров |Я

Предлагаемое устройство пригодно для измерения разности амплитуд двух дискретных сигналов аааих полярностей.

В ча(пном случае, при измерении амплитуд двух дискретных электрических сигналов, совпадающих по времени действия, схема устройства может быть существенно упрощена путем замены разностного счетчика 10 на суммирующий счетчик и исключения из схемы устройсТВВ одного инвертирующего элемента (например 4) одного логического элемента И (например 6), одного электронного ключа (например в1 и одновибратора 13.

Устройство может быть применено и для измерения разности величин напряжений двух сигналов постоянного тока путем включения па вход устройства двух аналоговых ключей между источниками сигналов и амплитуцновременными преобразователями.

742811

Использование схемы устройства для измерения разности амплитуд двух дискретных электрических сигналов открывает новые функциональные воэможности его применения, создавая возможность сравнения амплитуд двух сигналов независимо от формы и смещения относительно друг друга сигналов независимо от формы и смешения относительно друг друга во времени, позволяя автоматизировать процесс измерения и получать непрерывную информацию.

Формула изобретения

Устройство для измерения разности ампли- 15 туд двух дискретных .электрических сигналов, содержащее два амплитудно-временных преобразователя сигналов и индикатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены 20 последовательно соединенные первый инвертор, первый логический элемент И, первый ключ, счетчик и дешифратор, связанный с. индикатором, последовательно включенные второй инвертор, второй логический элемент И, а также второй ключ, логический элемен- ИЛИ, одновибратор, генератор и две дифференцирующие

RC-цепи, конденсаторы которых соединены одной обкладкой — с входами первого и второго амплитудно-временных преобразователей, а другой обкладкой — с первым и вторым вхо. дами логического элемента ИЛИ, третий вход которого связан с выходом одновибратора, входом связанного с выходом логического элемента ИЛИ и с управляющим входом счетчика, один из входов которого соединен с выходом второго ключа, первым входом связанного с выходом второго логического элемента И, а вторым входом — с выходом генератора и с. одним из входов первого ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Ilo заявке

Р 2059925, кл. G 01 R 19/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР N 389463, кл. G 01 R 19/10, 1971.

742811

ФО8. P.

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раупикая иаб., д, 4/S

Заказ 3612/12

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Багаев

Редактор 3. Щубенко Техред Р Оли Корректор А. Гриценко