Дискретно-аналоговый измерительный прибор

 

1. ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЙ . ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий аналогоцифровой преобразователь (АЦП), оптоэлектронное отсчетное устройство, блок управления, вход которого соединен с выходом АЦП, а выход - с оптоэлектронным отсчетным устройством, два задатчика уставок, первый-и второй элементы И, элемент ИЛИ, два компаратора , одни входы которых соединены с задатчиками уставок, другие входы соединены между собой и с выходом АЦП, а выход каждого компаратора соединен с одним из входов одного из упомянутых элементов И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей прибора путем введения двухрежимной световой сигнализации, он снабжен ждущим мультивибратором, RS.-триггером , третьим элементом И, элементом НЕ, двумя индикаторами для световой сигнализации о выходе измеряемой величины из зоны, ограниченной задатчиками уставок, двумя ключами для управления индикаторами, генератором тактовых импульсов, делителем частоты, причем выходы компараторов соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, S-вход триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора, Я,-вход - с внешней цепью установки триггера в О, а выход - с одним из входов третьего элемента И, выход которого соединен с входом элемента НЕ, а другой вход - с низкочастотным выходом делителя частоты, вход которого соедиi нен с генератором тактовых импульсов , другие входы первого и второго элементов И соединены между собой и с выходом элемента НЕ, а выходы через ключи с упомянутыми индикато рами . 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью дополнительного расширения его функциональных возможностей путем обеспечения двухтоновой звуковой сигнализации о выходе измеряемой величины из заданной зоны, он снабжен четвертым, пя00 тым и шестым элементами И и вторым элементом ИЛИ, а делитель частоты снабжен выз Ъдами звуковой частоты низкого и высокого тона, причем первые входы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго компараторов , вторые входы - соответственно с выходом низкого тона и выходом высокого тона делителя частоты, выходы четвертого и пятого элементов И соединены с входами второго элемента

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) 3(51) G 01 R 19 65

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3496156/18-21 (22) 27.09.82 (46) 07.05.84. Бюл. У 17 (72) Э.Ф.-Л. Симхович и Б.Н. Тюрин (71) Ленинградское производственное объединение "Вибратор" (53) 621.317.7(088.8) (56) 1. Государственная система про-, мышленных приборов и средств автоматизации. Каталог, т.3, вып. 7 (Комплекс электроизмерительных приборов

АСК), М., ЦНИИТЭИприборостроения, .197$, с. 7-10.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 718794, кл. G 01 R 19/06, 1978. (54)(57) 1. ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий аналого-цифровой преобразователь (АЦП), оптоэлектронное отсчетное устройство, блок управления, вход которого соединен с выходом АЦП, а выход — с оптоэлектронным отсчетным устройством, два задатчика уставок, первый.и второй элементы И, элемент ИЛИ, два компаратора, одни входы которых соединены с задатчиками уставок, другие входы соединены между собой и с выходом АЦП, а выход каждого компаратора соединен с одним из входов одного из упомянутых элементов И, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей прибора путем введения двухрежимной световой сигнализации, он снабжен ждущим мультивибратором, RЬ,-триггером, третьим элементом И, элементом

HE двумя индикаторами для световой сигнализации о выходе измеряемой величины из зоны, ограниченной задатчиками уставок, двумя ключами для управления индикаторами, генератором тактовых импульсов, делителем частоты, причем выходы компараторов соединены с входами элемента

ИЛИ, выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, 5-вход триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора, R, — âõîä — с внешней цепью установки триггера в "0", а выход †с одним из входов третьего элемента И, выход которого соединен с входом элемента НЕ, а другой вход — с низкочастотным выходом делителя частоты, вход которого соеди" нен с генератором тактовых импульсов, другие входы первого и второго элементов И соединены между собой и с выходом элемента НЕ, а выходычерез ключи с упомянутыми индикато"

?рами.

2. Приборпоп. 1, отличаюшийся тем, что, с целью дополнительного расширения его функциональных воэможностей путем обеспечения двухтоновой звуковой сигнализации о выходе измеряемой величины из задан. ной зоны, он снабжен четвертым, пятым и шестым элементами И и вторым элементом ИЛИ, а делитель частоты снабжен вы Одами звуковой частоты низкого и высокого тона, причем первые входы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго компара" торов, вторые входы — соответственно с выходом низкого тона и выходом высокого тона делителя частоты, выходы четвертого и пятого элементов И соединены с входами второго элемента

1091083

ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом третьего элемента И, а входом шестого элемента И, второй выход - с внешним громкоговоривход этого элемента соединен с тел ем.

Изобретение относится к измеритель-. ной технике и может быть использова" но на приборостроительных предприятиях, изготавливающих измерительные приборы без подвижных частей.

Известны аналоговые узкопрофильные измерительные приборы, содержащие измерительный механизм с подвижной частью, отсчетное устройство, состоящее из шкалы и светового ука- 10 эателя, и устройство сигнализации и регулирования, состоящее из двух цветных прозрачных лент«светофильтров с закрепленными на них фоторезисторами и устройства для перемеще- 1$ ния упомянутых лент. Положение левой и правой лент-светофильтров, а следовательно, фоторезисторов определяет границы заданной эоны регулирования уставки. При перемещении свето- 20 вого указателя за уставки он засвечивает один из соединенных параллельно фоторезисторов, в результате чего на выходе прибора появляется электрический сигнал, включающий 25 внешние устройства тревожной (преры-. вистой) световой и звуковой сигнализации. Одновременно с этим световой указатель окрашивается упомянутым светофильтром. После принятия необхо. 30 димых мер по регулированию измеряемого параметра оператор выключает тревожную сигнализацию, а спокойная. сигнализация в виде окрашенного указателя сохраняется до тех пор, пока измеряемый параметр не войдет. в заданную зону 13 .

Недостаток приборов - плохая устойчивость к механическим воздействиям, обусловленная наличием под- 40 вижных частей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дискретно-аналоговый. измерительный прибор, содержащий аналого-цифровой преобразователь (АЦП), оптоэлектронное отсчетное устройство, схему управления, вход которой соединен с выходом АЦП, а выход — с оптоэлектронным отсчетным устройством, два задатчика уставок, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, два компаратора, одни входы которых соединены с задатчиками уставок, другие входы соединены между собой и с выходом АЦП, а выход каждого компаратора соединен с одним из входов одного из упомянутых эле,ментов И (2).

Однако хотя известный прибор не содержит подвижных частей, он не обеспечивает сигнализацию о выходе измеряемой величины из зоны, ограниченной задатчиками уставок.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей прибора путем введения двухрежимной световой сигнализации.

Поставленная цель достигается тем, что дискретно-аналоговый измерительный прибор, содержащий АЦП, оптоэлектронное отсчетное устройство, блок управления, вход которого соединен с выходом АЦП, а выход — с оптоэлектронным отсчетным устройством, два задатчика уставок, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, два компаратора, одни входы которых соединены с задатчиками уставок, другие входы соЕдинены между собой и с выходом АЦП, а. выход каждого компаратора соединен с одним из входов одного из упомянутых элементов И, снабжен ждущим мультивибратором, RS-триггером, третьим элементом И, элементом

НЕ, двумя индикаторами для световой сигнализации о выходе измеряемой величины из зоны, ограниченной задатчиками уставок, двумя ключами для управления индикаторами, генератором тактовых. импульсов, делителем частоты, причем выходы компараторов соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом ждушего мультивибратора, 5 -вход триггера сое83 4 тоты с низкочастотным (2-5 Гц) выходом 26.

10910

Кроме того, с целью дополнительного расширения функциональных возможностей путем обеспечения двухтоновой звуковой сигнализации о выходе

I измеряемой величины из заданной зоны, прибор снабжен четвертым, пятым и 20 шестым элементами И и вторым элементом ИЛИ, а делитель частоты снабжен выходами звуковой частоты низкого и высокого тона, причем первые входы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго компараторов, вторые входы — соответственно с выходом низкого тона и выходом высокого тона делителя частоты, выходы четвертого 30 и пятого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом шес" того элемента И, второй вход этого элемента соединен с выходом третьего З» элемента И, а выход — с внешним громкоговорителем.

На чертеже представлена схема прибора.

Дискретно-аналоговый измерительный прибор содержит АЦП 1, два задатчика

2 и 3 уставок, оптоэлектронное отсчетное устройство 4, включающее шкалу и указатель 5 измеряемой величины в виде ряда светоизлучающих элементов45 светодиодов, два индикатора 6 и 7 для световой сигнализации о выходе измеряемой величины из зоны, ограниченной задатчиками уставок 2 и 3, блок 8 управления отсчетным устрой" ством 4, первый компаратор 9 с первым

10 и вторым 11 входами, второй компаратор 12 с первым 13 и вторым 14 входами, первый 15, второй 16 и третий 17 элементы И, элемент ИЛИ 18, ключй 19 и 20,ждущий мультивибратор

21, RS-триггера 22, элемент НЕ 24 тактовых импульсов, делитель 25 часКроме того, четвертый элемент И 27 одним входом соединен с выходом одного из компараторов (на чертеже 12), а вторым входом вЂ,с выходом 32 звуковой частоты высокого тона делителя

25 частоты, пятый элемент И 28 одним входом соединен с выходом другого компаратора (на чертеже компаратора

9), а вторым входом — с выходом 31 звуковой частоты низкого тона делителя 25 частоты, выходы элементов

И 27 и 28 через элемент ИЛИ 30 соединены с одним из входов шестого элемента И 29, другой вход которого соединен с выходом третьего элемента

И 17, выход шестого элемента И 29 динен с, выходом ждущего мультивибратора, К -вход — с внешней цепью установки триггера в "0", а выход— с одним из входов третьего элемента

И, выход которого соединен с входом элемента НЕ, а другой вход - с низкочастотным выходом делителя частоты, вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, другие входы

1первого и второго элементов И соединены между собой и с выходом элемента НЕ, а выходы — через ключи с упо« мянутыми индикаторами.

Кроме того, прибор содержит чет- вертый 27, пятый 28 и шестой 29 элементы И и второй элемент ИЛИ 30, а делитель 25 частоты снабжен еще

31, го снимаются импульсы звуковой частоты низкого тона, и выходом 32, с которого снимаютс импульсы звуковой частоты высокого тона.

Выход АЦП 1 соединен через блок

8 управления с отсчетным устройством

4, с первым входом 10 первого компаратора 9 и вторым входом 14 второго компаратора 12, второй вход 11 первого компаратора 9 и первый вход 13 второго компаратора 12 соединены соответственно с задатчиком 2 нижней уставки и задатчиком 3 верхней уставки выходы компараторов 9 и 12

Э через элемент ИЛИ 18 соединены с входом ждущего мультивибратора 21, выход которого соединен с $-входом триггера

22, Й -вход последнего соединен с внешней цепью установки его в нуль, а прямой выход — с одним из входов третьего элемента И 17, другой: вход которого соединен с низкочастотным выходом 26 делителя 25 частоты, вход которого соединен с генератором 24 тактовых. импульсов, первый 15 и второй 16 элементы И одним входом сое", динены соответственно с выходами компараторов 9 и 12, а вторыми входами соединены между собой и с выходами элемента НЕ 23, вход которого соединен с выходом третьего элемента И 17, выходы первого 15 и второго 16 эле" ментов И через ключи 19 и 20 соединены с индикаторами 6 и 7 соответственно.

1091083 соединен с внешним громкоговорителем (при необходимости через усилитель).

Прибор работает следующим образом.

Аналоговый сигнал Х, преобразованный в цифровой код Й» АЦП 1, а затем в позиционный код P„ блоком 8 управления, включает указатель 5 измеряемой величины оптоэлектронного отсчетного устройства 4. В то же 1О время код N с выхода АЦП 1 поступает на первый вход 10 компаратора 9 и второй вход 14 компаратора 12. На вход 11 компаратора 9 при этом с задатчика 2 нижней уставки поступает 15 код Км н, а на вход 13 компаратора

12 с задатчика 3 верхней уставкикод News

Цифровые компараторы 9 и 12 включены таким образем, что когда изме- 20 ряемая величина-сигнал находится в . заданной зоне (т.е.й пнс NÄ < N «), то на выходах обоих компараторов присутствуют логические нули, а когда сигнал вышел за нижнюю или верхнюю границу зоны (т.е. М»а Йп,пн или

Ц Ц„„), то на выходе одного из компараторов устанавливается логическая единица, а на выходе второго сохраняется нуль. 30

В первом случае (сигнал в норме) нули с выходов компараторов 9 и 12 закрывают элементы И 15 и 16, на . их выходах в этом случае.:также нули, ключи 19 и 20 закрыты и индикаторы

6 и 7 выключены.

Во втором случае (сигнал вьппел из заданной зоны) единица с. выхода одного из компараторов открывает один из элементов И 15 или 16 и подготавливает его к пропусканию сигнала, поступающего на второй вход этого

-saegeHTa с выхода элемента НЕ 23.

Единица, появившаяся на выходе любого из компараторов, через элемент ИЛИ 18 запускает ждущий мультивибратор 21, который вырабатывает единичный импульс, включающий по 5 --входу триггер

22. При этом единица с выхода триггера 22 открывает элемент И 17, разрешая прохождение импульсов, следующих с низкой частотой (2-5 Гц) с выхода делителя 25 частоты генератора

24. В результате этого импульсы низкой частоты проходят через элемент

И 17, элемент НГ 23, один из элементов И 15 или 16, один из ключей 19 или 20 на индикатор 6 или 7, который включается и выключается с этой частотой, создавая этим режим тревожной световой сигнализации.

Кроме того, когда сигнал находится в заданной зоне, на выходах компараторов 9 и 12 — нули, оба элемента

И 27 и 28 закрыты и импульсы с выходов 31 и 32 делителя 25 частоты к громкоговорителю не проходят, а при выходе сигнала из зоны единица на выходе одного из этих компараторов открывает один из элементов И 27 или 28, который пропускает на свой выход импульсЫ звуковой частоты низкого тона (100-400 Гц) или высокого тона (1000-4000 Гц). Эти импульсы через элемент ИЛИ 30 поступают на один иэ входов элемента И 29, на второй вход которого в рассматриваемом случае поступают импульсы низ-. кой частоты с выхода элемента И 17.

В результате этого на выходе элемента И 29 появляются импульсы низкой частоты, промодулированные звуковой частотой низкого или высокого тона (в зависимости от того, в какую сторону иэ заданной зоны вьппла измеряемая величина). Эти импульсы (при необходимости через усилитель) подаются на громкоговоритель, который выдает прерывистые гудки низкого или высокого тона, создавая этим режим тревожной звуковой сигнализа,ции. При этом в соответствии с приня1

"тым вариантом соединения элементов

И 27 и 28 с выходами компараторов

9 и 12 выход указателя эа нижнюю границу вызывает звуковой сигнал низкого тона, а за верхнюю границу - высокого тона. Если же соединение элементов И 27 и 28 с выходами компараторов 9 и 12 будет обратным показанному на чертеже, то соответственно изменится и тон звука.

По сигналу тревожной сигнализации оператор принимает меры по устране,нию аварийной ситуации (например выключает перегревшийся агрегат), после чего подает на прибор команду по цепи "Установка в 0", выключая триггер 22 по его 1 -входу. При этом на выходе триггера появляется нуль, запрещающий прохождение низкой частоты через элемент И 17. В результате этого на выходе элемента И 17 появляется нуль, который приводит к появлению единицы на выходе элемента

НЕ 23. На обоих входах одногЬ из

1091083

В предлагаемом приборе можно использовать АЦП любого типа, Если генератор тактовых импульсов.и (или) делйтель частоты входят в состав

АЦП (например, АЦП с двойным интегрированием), то в качестве этих узлов (см. чертеж, генератор 24 и делитель

ЗО 25) могут использоваться те же узлы .

АЦП. элементов И 15 или 16 при этом устанавливаются единицы, и единица с его выхода через соответствующий ключ 19 кпи 20 переводит индикатор

6 или 7 в режим постоянного включения 5 (режим спокойной световой сигнализации) °

Одновременно нуль на выходе элемента И 17 воздействуя на вход элеЭ

10 мента И 29, закрывает его и тем самым выключает громкоговоритель, т.е. вы" ключает режим тревожной звуковой сигнализации. В результате этого оператор получает информацию о том, что объект вышел из режима, но меры

15 приняты. Выключение тревожной сигнализации в этом случае важно потому, что она не будет уже отвлекать внимание оператора и не помешает ему своевременно получить сигнал об аварийном состоянии другого объекта.

После возвращения- сигнала в. sa" данную зону на выходах обоих компараторов 9 и 12 вновь появляются нули, оба элемента И 15 и 16 закрываются, оба ключа 19 и 20 и оба индикатора

6 и 7 выключаются. Это является для оператора информацией о возможности вновь включить ранее отключенный агрегат. Если после этого на данном агрегате вновь возникнет аварийная ситуация, то прибор автоматически будет работать, как это было описано, так как триггер 21 подготовлен к включению по Й-входу.

Таким образом, в предлагаемом приборе обеспечиваются оба необходимых режима сигнализации: режим тревожной сигнализации - световой и

1звуковой, когда мигают индикаторы в отсчетном устройстве и производятся прерывистые гудки низкого или высоmoto тона, и режим спокойной сигнализации, когда звуковая сигнализация отключена, а индикаторы постоянно включены.

При использовании приборов в боль ших системах (например на щитах и пультах электростанций) можно использовать один громкоговоритель, а приборы подключать к нему через внешнюю схему ИЛИ.

1091083

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

no делам изобретений и открытий

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

Заказ 3075/41 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Рыбин

Редактор А. Курах Техред А.Бабинед Корректор И, Шароши