Цифровой измеритель отрицательных приращений аналогового сигнала

Цифровой измеритель отрицательных приращений аналогового сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<о995309

Союз Советскик

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.10.80 (21) 2995492/18-21 (и) м.ка. с присоединением заявки МоН 03 K 13/02

//G 03 и 13/02

Гостдарственннй иоинтет.,СССР яо делам нзобретенмй н откритмй (43) ПриоритетОпубликовано 0702.83. Бюллетень Йо 5 (33) УДК 621,317,3 (088.8) Дата опубликования описания 07.02,83 (72) Авторы изобретения ь l;

):

В.с.заркцкий, В.В.светник, В.В.Apros .::è, ф.п.Дюецйзв

/ °,, 4 f /

: (5

Г ° р о „„ р (71) Заявитель.Ленинградский ордена Трудовоге Крас сельскохозяйственный инстит (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТРИЦАТЕЛЬНЫК ПРИРАЩЕНИЙ ..

АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к измерительной технике., в частности к устройствам для. определения разности между двумя последовательнывж значениями аналогового сигнала, и может быть использовано для контроля напря- жения источников питания, снкжаювщго» ся при увеличении нагрузки, при расчете влажности материалов и т.д.

Известен цифровой-измеритель приращений напряжения, содержащий логи-ческий блок .-управления, компенсатор,. нуль-орган, ннвертор входного сигнала, входной и дополнительный делители, цифровой индикатор, блок перезаписи (1 3.

Недостатком устройства является ограниченность функциональных воз.можнос„тей, так как невозможно определить относительную величину контролируемого приращенйя сигнала. Наиболее близким по технической.

-сущности к предлагаемому являетсяциФровой измеритель отрицательных приращений аналоговых сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, злемент И и коипенсатор, другой вход которого через схему запоминания уровня и-. ключ подключен к входной ыине и входу нуль-органа, управляющий вход которб -. го подключен к выходу коипенсатора, выход нуль-органа подключен к входу блока Управления, выходы которого подключены. соответственно к управляющим входам схема запоминания yyos- . ня, ключа, компенсатора, злемента И

- и реверсивного счетчика,.вход вычи-.. щ тания- которого подключен к выходу элемента И, выход реверсивного счет: чика подключен к блоку индикации (23. .Недостаток устройства состоит в недостаточной точности, обуаповленной нестабильностью параметрои ахЕМы запоминания уровня, коиненсатара..

Цель изобретения -.помааение точ ности устройства.

Ноставленная цель достигается тем, 2О что s циФровой измеритель отрицатель- ных приращений аналогового сигнала, содержащий генератор иэвтульсов, пеувый ключ, блок управлении, первый и второй выходы которого-подключены cciответственно к управляющим входам первого ключа и реверсивного счетчи ка, выход последнего подключен к блоку индикации, введены второй ключ, преобразователь напряжения во вреМенной интервал и перестраиваеэнй дели-, ЗО тель- частоты, причеи выход генератора

995309 иьнульсов подключен к входу синхронизации преобразователя напряжения во временной интервал, через первый ключ подключен к первому входу реверсивного счетчика, через второй ключ — к первому входу перестраиваемого дели- 5 теля частоты, второй вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к выходу перестраиваемого делителя частоты, управляющий вход которого 10 подключен к третьему выходу блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, при этом первый вход блока управления подключе н к выходу прес бразователя напряжения во временной интервал, вход которого подключен к входной шине и второму входу блока управления.

На чертеже представлена блок-схема20 цифрового измерителя отрицательных . приращений аналогового сигнала.

Цифровой измеритель содержит генератор 1 импульсов, первый 2 и второй

3 ключи, преобразователь 4 напряжения25 во временной интервал, блок 5 индикации, реверсивный счетчик б, блок 7 управления, перестраиваемый делитель

8 частоты.

Устройство работает следующим об- 30 разом.

В исходном состоянии работает генератор 1, разомкнуты ключи 2 и 3, обнулены с помощью блока 7 управления реверсивный счетчик б и делитель

8, преобразователь 4 подготовлен к началу преобразбвания. После подачи на вход преобразователя 4 исходного значения контролируемого аналогового сигнала U áëîê 7 управления замыка- 40 ет ключ 2 и подает команду на разрешение преобразования в преобразователь 4, при этом преобразование начинается с появлением импульса с генератора 1,выполняющего роль синхронизации. Преобразователь 4 преобразовывает входной аналоговый сигнал UÄ во временной интервал (т.е. в импульс, длительность которого пропорциональна величине преобразуемого аналого.вого сигнала). Одновременно импульсы с генератора 1 через открытый ключ 2. поступают на реверсивный счетчик б, который собран по стандартной схеме двоично-десятичного счетчика и имеет коэффициент деления, кратный 10, на- 55 пример 100. Поэтому на управляющий вход перестраиваемого делителя 8 частоты поступает каждый сотый импульс из тех,которые проходят через ключ 2.После окончания преобразования в преобразова.60 теле 4 блок 7 управления размыкает ключ

2.Число импульсов M<,прошедших через ключ 2 з а время преобразования, оказывается пропорциональным сигналу U>.×èñëî импульсов М, прошедших через реверсивным 5 счетчик б на вход перестраиваемого делителя 8,определяется как

---=М

Подготовка к следующему опросу сигнала U ñoстоит в установлении блоком 7 управления исходного состояния преобразователя 4 и обнулении реверсивного счетчика б (что при указанном выше его построении соответствует записи в него числа 100).

Следующий опрос производится после установления на входе преобразователя 4 нового, уменьшенного значения сигнала U >, и осуществляется аналогично предыдущему с той лишь разницей, что вместо ключа 2 открывается ключ 3 и импульсы поступают на второй вход перестраиваемого делителя 8. Причем коэффициент деления делителя 8 равен числу М, з апи санному по его управляющему входу на предыдущем опросе ° Поэтому каждый М-й импульс, прошедший через ключ 3, поступает по входу вычитания на реверсивный счетчик б. Этот процесс продолжается в течение всего времени второго преобразования сигнала U>. Если через М> обозначить число импульсов, прошедших через ключ 3, и, следовательно, пропорциональное. второму значению „, то справедливо равенство

N2 — =R

М где R — число импульсов, поступивших на вход вычитания реверсивного счетчика б.

Таким образом, после двух опросов сигнала Uy, в реверсивном счетчике б оказывается записанным число 100-Q.

Относительное приращение двух измеренных значений сигнала 0 равно

1 М 100 " 100-М В 100 100" К 100

И1 М .l00 . 100

=(100-R) .3, т.е. Результат вычитания, полученный в реверсивном счетчике, численно равен *относительному приращению контролируемого сигнала.

При необходимости можно повысить разрядность схемы, что позволит производить измерения с точностью до десятых, сотых и т.д. долей процента.

Все элементы схемы выполняются на стандартной элементной базе интегральных микросхем. Перестраиваеьий делитель частоты может быть выполнен, например, на основе двух счетчиков, в первом из которых запоминается число и переписывается в параллельном коде во второй счетчик при каждом обнулении последнего. Причем управляющим входом делителя является в данном случае прямой вход первого счетчика, а основным входом делите 995309

Формула изобретения

Составитель Г.Ястребова

Редактор С.Юско Техред М.Надь Корректор И. Демчик

Заказ б70/45 Тираж 934. Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ля — инверсный вход второго счетчи ка. Отсутствие схемы запоминания аналогового уровня, ручных расчетов и нестандартных элементов позволяет повысить точность измерителя.

ЦиФровой измеритель отрицательных приращений аналогового сигнала, содержащий генератор импульсов, первый ключ, блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого ключа и реверсивного счетчика, выход последнего подключен к блоку индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй ключ, преобразователь напряжения во временной интервал и перестраиваемый делитель частоты, причем выход генератора импульсов подключен к входу синхронизации преобразователя напряжения во временной интервал, через. первый ключ подключен к первому входу реверсивного счетчика, через второй ключ — к первому входу перестраиваемого дели5 теля частоты, второй вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к выходу перестраиваемого делителя частоты, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока уп 3 равления, первый выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, при этом первый вход блока управления подключен к выходу преобра зователя напряжения во временной ин15 тервал, вход которого подключен к входной шине и второму входу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 1. Авторское свидетельство СССР

9 219009, кл. G 01 и 13/02, 27.02.67.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 92801099, кл. H 03 К 13/02, 23. 07. 79.