Измеритель экстремумов и перепадов уровня напряжения

Измеритель экстремумов и перепадов уровня напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 789813

-а (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14.02.79(2l ) 2723004/18-21 (51 ) М. Кл.

G 01 R 19/04 с присоединением заявкн №

Гасударственный квмнтет (23) Приоритет ва аелем нэвбретеннй н вткрытнй

Опублн ковано 23. 12.80. Бюллетень ¹4 7

Дата опубликования о»с»«26.12.80 (53) УДК621.

° 376.52 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. В. Коровин и И. И. Ковтун (7I ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭКСТРЕМУМОВ И ПЕРЕПАДОВ

УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения максимального, минимального значений напряжений, разницы между ними, а также режущего значения

5 напряжения.

Известно устройство дпя измерения экстремумов и перепадов уровня напряж ния, содержащее два запоминающих устройства, компаратор, два ключа, диФФеренииальный усилитель и блок регистрадии (11.

Недостатком этого устройства является его низкая точность.

1Ьвестен также измеритель экстремумов и перепадов уровня напряжения, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с синхронизирующим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого компаратора, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго компаратора, выходы реверсивного счетчика через первый коммутатор соединены с соответс твуюшимя

2 входами первого элемента ИЛИ, выходы которого соединены со входами преобразователя аналог-иифра f2 1.

Недостаток этого устройства заключается в низкой точности

)lcm, изобретения — повышение точности.

Поставленная цепь достигается тем, что в измеритель экстремумов и перепадов уровня напряжения, содержащий генератор тактовых импульсов, выход котор го соединен с синхронизирующим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого компаратора, вычитаюший вход реверсивного счетчика соединен с выходом .второго компаратора, выходы реверсивного счетчика через первый коммутатор соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выходы которого соединены со входами преобразователя анапотиифра, введены третий и четвертый компараторы, семь ключей, второй, третий и четвертый коммутаторы, три счетчика, Btopoll эле3 78981 мент ИЛИ, четыре элемента памяти, элемент задержки и бпок управления, причем первый вход первого компаратора соединен с первой шиной входного сигнала и через первый ключ с первым входом второго

5 компаратора, через второй ключ с первым входом третьего компаратора и с первым входом четвертого компаратора, выход преобразователя аналог цифра соединен через третий ключ со вторым входом первого компаратора, через четвертый ключ и первый элемент памяти со вторым входом в то рого ком п ар а тора, ч ерез пятый ключ и второй элемент памяти со вторым входом третьего компаратора, через Шестой ключ и третий элемент памяти с первой шиной выходного сигнала, через седьмой ключ со вторым входом четвертого компаратора и со входом четвертого элемента памяти, выход которого соединен со. второй шиной выкодного сигнала, выкод чет вертого компаратора соединен со входом первого счетчика и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего компаратора и со входом второго счетчика, выходы которого через второй коммутатор соединены с соответствующими входами первого эпемента ИЛИ, выходы первого счетчика через третий коммутатор соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен со входом третьего счетчика, выходы которого через четвертый коммутаТор соединены с соответс вующими входами первого эпемента ИЛИ, управляющие входы первого, третьего и четвертого ключей и первого коммутатора соединены с первым выходом блока управления, первый вход которого соединен с выкодом генератора тактовых импульсов, второй вход блока управления соединен со второй шиной входного сигнала, с установочными входами первого и второго счетчиков,. через элемент задержки соединен с уста- 45 новочным входом третьего счетчика и с третьим входом блока управления, второй выход которого соединен с управляющими входами шестого ключа и четвертого коммутатора, третий выход бпока управления соединен с управляющими входами второго, пятого ключей и второго коммутатора, четвертый выход блока управления соединен с управляющими входами седьмого ключа и третьего коммутатора.

На фиг. 1 представлена .блок-схема измерителя экстремумов и перепадов уровня напряжения; на фиг. 2 — вариант исполнения блока управления.

3 4

Измеритель экстремумов и перепадов уровня напряжения содержит преобраэоватепь 1 цифра-аналог, эпементы 2 и 3 ИЛИ, коммутаторы 4 — 7, реверсивный счетчик

8, счетчики g - 11, элементы 12 — 15, памяти, компараторы 16 — 19, ключи

2 Π— 26, блок 2 7 управления, элемент

28 задержки, генератор 29 тактовых импульсов, причем выход преобразователя

1 соединен через ключ 22 и элемент 12 с первым входом компаратора 17, через ключ 23 и элемент 13 с шиной 30 выходного сигнала, через ключ 24 и элемент 14 с первым входом компаратора

l9, через ключ 26 с первым входом компаратора 18 и со входом элемента 15, через ключ 20 с первым входом компаратора 16, второй вход которого соединен .с шиной 31 вкодного сигнала, через ключ

21 со вторым входом компаратора 17 и через ключ 25 со вторым-входом компаратора 18, выход элемента 15 соединен с шиной 32 выходного сигнала, выход компаратора 18 соединен со вкодом счет чика 10 с первым входом элемента 3

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом компаратора 19 и со входом счет чика 11, выход которбго соединен через коммутатор 7 с соответствующими входами элемента 2 ИЛИ, выходы счетчика

10 через коммутатор 6 соединены с соответствующими входами элемента 2 ИЛИ, выходы реверсивного счетчика 8 через коммутатор 4 соединены с соответствующими входами элемента 2 ИЛИ, выход элемента 3 ИЛИ соединен со входом счетчика 9, выходы которого через коммутатор 5 соединены с соответствующими входами элемента 2 ИЛИ, выход компаратора 16 соединен с первым входом реверсивного счетчика 8, второй вход которого соединен с выходом компаратора 17, управляющие входы ключей 20 - 22 и коммутатора 4 соединены с выходом 33 блока 27, выкод 34 которого соединен с управляющими входами ключа 23 и коммута тора 5, управ ляющи е в коды ключ ей 24 и и 25 и коммутатора 7 соединены с выходом 35 бпока 27, выход 36 которого соединен с управпяющими входами ключа

26 и коммутатора 6, выход генератора

29 соединен C синхронизпрующими входом реверсивного счетчика 8 и со входом

37 блока 27, вход 38 которого соединен с шиной 39 входного сигнала, с установочными входами счетчиков 10 и ll, через элемент 28 соединен с установочным входом счетчика 9 и со входом 40 блока 2 7.

789813

Блок 27 управпения может быть выполнен по схеме (фиг. 2), содержмдей триггеры 4 1 — 4 3, элемент 44 задержки, элемент 45 И и дешифратор 46, причем вход триггера 43 соединен через элемент

33 с шиной входного сигнала, первый выход триггера 43 соединен с первым входом дешифратора 46, второй вход котор<>го соединен со вторым выходом триггера

43 и с первым входом элемента 45 И, t0 второй вход которого соединен с выходом триггера 42, первый вход которого соединен с шиной 38 бпока 27 входного сигнала и с установочным входом триггера 41, счетный вход которого соединен 5 с выходом элемента 45 И, второй вход триггера 41 соединен с шиной 40 входного сигнала, выходы триггера 41 соединены соответственно с третьим и четвертым входом дешифратора 46, выходы де- 2О шифратора 46 соединены соответственно с шинами 33 — 36 выходного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Работа блока 27 состоит из двух режимов. До подачи на шину 39 и, следоватепьно, ка вкод 38 бпока 2 7 входного сигнала (первый режим) триггер 42 состоит в нулевом положении эпемент 45 И

30 открыт и триггер 41 переключается импульсами с выхода триггера 43. Следова- . тельно, выходные сигналы блока 27 формируются только на выходах 33 и 36. После подачи на шину 39 сигнала (второй режим) элемент 45 И закрывается, триг35 гер 41 не переключается сигналами с выхода триггера 43 и выходные сигналы блока 27 формируются только на выходах

35 и 36.

После того как сигнал с шины 39 прошел элемент 28 задержки и поступил на вход 40 блока 27, блок 27 возвращается в первый режим.

f1o поступления сигнала на шину 39

45 реверсивный счетчик 8 содержит текущий код контролируемого напряжения, поступающего с шины 31, так как в течение времени существования импульса на выходе

33 блока 27 код иэ реверсивного счетчи50 ка 8 через коммутатор 4 и элемент 2

ИЛИ поступает на преобразователь 1> на выходе которого образуется напряжение, соответствующее коду реверсивного счетчика 8. Это напряжение через открытый

55 ключ 20 поступает в виде импульса на первый вход компаратора 16, а также через открытый в этом интервале времени хпюч 24 подается на элемент 12 памяти, где оно запоминается и подается на первый вкод компаратора 17. Если текущее значение контролируемого вкодного напряжения, поступающего на шину 31 меньше, чем мгновенное значение на выкоде преобразователя 1, то на выходе компаратора 16 появляется сигнал, поступающий на первый вход реверсивного счетчика 8, в результате чего импульс с выкода генератора 29 уменьшает код реверсивного счетчика 8 на единицу. Если текущее значение входного контролируемого напряжения больше, чем мгновенное значение напряжения на выходе преобразователя 1, то срабатывает компаратор 17 и реверсивный счетчик 8 увеличивает свой код на единицу. Таким образом, реверсивный счетчик

8 содержит текущий код контролируемого н а и ряжения.

Счетчик 10 содержит код минимального из существовавшик текущих значений контропируемого напряжения, так как импульс на его счетном входе и соответственно на выходе компаратора 18 появляется лищь тогда, когда входной контролируемый сигнал, поступающий на шину 31 меньше амплитуды импупьсного сигнала, поступающего через ключ 26 с преобразователя 1 цифроаналог при соединении входов последнего через элемент 2 ИЛИ и .коммутатор 6 с выходами счетчика 10.

Под воздействием импульса на счетном входе код счетчика 10 уменьшается на единицу.

Счетчик 11 содержит код максимального из существующих текущих значений контролируемого напряжения. Импульс на его счетном входе и соответственно на выходе компаратора 19 появляется лишь тогда, когда уровень импульсного сигнала с амплитудой, равной теку нему значению контролируемого напряжения, на выходе ключа 25 больше уровня сигнала с выхода элемента 14 памяти, задаваемого через ключ 24 преобразователем, подключаемым своими входами в это время к выходам счетчика 11. Под воздействием каждого импуйьса на счетном входе счетчик 11 увеличивает свой код на единицу.

Под воздействием короткого запускающего сигнала, поступающего на шину 39, поступает сигнал на входы установки в исходное состояние счетчиков 10 и 11, под воздействием чего счетчик 11 устанавливается в нулевое состояние, при котором на выходах счетчика имеются нули, а счетчик 10 устанавливается в единичное

789813 состояние, при котором на выходах счетчика — единицы. В течение некоторого времени после поступления сигнала на шину 39 в блоке 27 импульсы появляются только на выходах 35 и 36 и эа счет

5 поступления импульсов с компаратора 19 счетчик 11 устанавливает код, соответствующий текущему значению входного контролируемого напряжения, а счетчик 10 эа счет поступления на его вход импульсов о с компаратора 18 устанавливает тот же код.

По истечении максимально допустимого времени, необходимого на эту операцию, появляется импульс на выходе элемента 28 задержки, который устанавливает в нулевое состояние счетчик 9 и переводит блок 27 в первый режим при котором производится последовательная подача сигналов на выходы 33 — 36 блока

27.

При такой работе блока 27 реверсивный счетчик 8 вырабатывает код, соответствующий текущему значению контролируемого напряжения, счетчик 11 вырабатывает код, соответствующий максимальному из текущих значений входного конч ролируемого напряжения, существовавших после установки блока 27 вновь в первый 3О режим, счетчик 10 вырабатывает код, соответствующий минимальному из текущих значений входного контролируемого напряжения, существовавших после установки блока 27 вновь в первый режим, а

35 счетчик 9 вырабатывает код, соответсч вующий разности между минимальным и максимальным значениями входного контролируемого напряжения.

Предлагаемое устройство позволяет снимать все укаэанные коды с выходов разрядов соответствующих счетчиков. В случае необходимости можно получить и напряжения, соответствующие этим четырем кодам. Так, текущее значение контролируемого напряжения имеется непосредственно на шине 31 входного сигнала, максимальное иэ текущих значений имеется на выходе элемента 14 памяти, минимальное иэ текущих значений можно снимать с выхода элемента 15 памяти, а значение максимальной разности между экстремальными значениями можно получить на выходе элемента 13 памяти.

Использование в предлагаемом устройстве одного преобразователя аналогкод вместо трех преобразователей в известном устройстве дает возможность добиться более точного соответствия между кодами всех четырех исследуемых значений напряжения и их величинами.

Формула изобретения

Измеритель экстремумов и перепадов уровня напряжения, содержащий генератор тактсвых импульсов, выход которого соединен с синхронизирующим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого компаpampa, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго компаратора, выходы реверсивного счетчика через первый коммутатор соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выходы которого соединены со входами преобразователя аналог-цифра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены третий и четвертый компараторы, семь ключей, второй, третий и четвертый коммутаторы, три счетчика, второй эле мент ИЛИ, четыре элемента памяти, элемент задержки и блок управления, причем первый вход первого компаратора соединен с первой шиной входного сигнала и через первый «люч с первым входом второго компаратора, через второй ключ с первым входом третьего компаратора и с первым входом четвертого компаратора, выход преобразователя аналогцифра соединен через третий ключ со вторым входом первого компаратора, через чеч вертый ключ и первый элемент памяти со вторым входом второго компаратора, через пятый ключ и второй элемент памяти со вторым входом третьего компаратора, через шестой ключ и третий элемент памяти с первой шиной выходного сигнала, через седьмой ключ со вторым входом четвертого компаратора и со входом четвертого элемента памяти, выход которого соединен со второй шиной выходного сит нала, выход четвертого компаратора соединен со входом первого счетчика и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего компаратора и со входом второго счетчика, выходы которого через второй коммутатор соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выходы первого счетчика через третий коммутатор соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен со входом третьего счетчика, выходы которого че рез четвертый коммутатор соединены с

9 789813 10 соответствующими входами первого элемента ИЛИ, управляющие входы первого, третьего и четвертого ключей и первого коммутатора соединены с пеговым выходом блока управления, первый вход которого соединен с выходом генератора .тактсеых импульсов, второй вход блока управления соединен со второй шиной входного сигнала с устансвочными входами первого и второго счетчика, через элемент задерж- 1о ки соединен с установочным входом третьего счетчика и с третьим входом. блока управления, второй выход которого соединен с управляющими входами шестого ключа и четвертого коммутатора, третий. выход блока управления соединен с управляющими входами второго, пятого ключей и второго коммутатора, четвертый выход блока управления соединен с управляющими входами седьмого ключа и третьего коммутатооа.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 427288, кл. G 01 R 19/04, 07.02.72. .2. Авторское свидетельство СССР

М 345444. кл. G 01 R 19/10, 30. 10.70 (прототип).

789813

Аг 2

Редактор О. Малец

Закаэ 9028/41

Составитель Н. Коновалов

Техред НД раб Корректор О. Билак

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретениЯ и открытиЯ

11 3035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектнаи, 4