Устройство для измерения непрерывно меняющихся физических величин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НШРВРШНО МЕНЯКМЩСЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕаШЧИН по авт.св. № 489202, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью , расширения функциональных возможностей , в него введены деоифратор диапазона измерений и управляемый йереключатель, причем каждьй из трех доои атора диапаэриа измерений соединен с каддьм выходом ревер-еишюго счетчика соответственно, а шход - с управляющим входом перекяючатепя , первый вход которого соединен с измерительным усклителем, вход - с зе шяной шиной, а вьбсед подключен к регистратору, при- . чем депюфратор-состоит из первого :злемента ИЛИ, генератора и трёх формирователей , .каждый из которых содержит инвертор, три злемента И, второй элемент ИЛИ, ждущий мультивибратор и триггер, причем входом формирователя является вход инвертора, объе. диненного с первым входом первого элемента И, выход инвертора соединен с первым входом второго злемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами второго зле;4ента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к входу триггера, реверсивный выход которого соединен с вто рым входом первого элемента И, а прямой выход - с вторым входом второго злемента И и через ждущий мультивибратор с первым входом третьего злемент И, третьи входы первого и вто (Л рого элементов И объединены и подключены к первому входу генератора, .. -. второй вход третьего элемента И под ключен к второму входу генератора вькод третьего элемента И является выходом формирователя, соединенного с nepBbN входом первого элемента ИЛИ, 4 второй и третий входы которого свя00 заны с выходами второго и третьего о формирователей соответственно. 00 со

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!! ) 4(51) Н 03 С 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудА1 ственный номитет ссср по делам изои етений и отнеытий (61) 489202 (21) 3589640/24-21 (22) -29.04.83 (46) 30.03.85. Бюл. В 12 (72) В.П. Илларионов (53) 621.3078.4(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 489202, кл. Н 03 G 7/00, 1974. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НКНРЕРЫВНО. ИЕНЯЮЩИХСЯ ФИЗИЧЕСКИХ

ВЕЛИЧИН по авт.св. В 489202, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це.лью раси(ирения функциональных возможностей, в него введены дезмфратор диапазона измерений и управляемый переключатель,, причем каждьй из трех входов девифратора диаиаэоиа измерений соединен е каждым выходом ревер= . сиииого счетчика соответственно, а выход - с управляющим входом иереклвчателя, первый вход которого соединен с измерительищч усилителем, второй вход — с земляной юииой, а вьжед подключен к регистратору, причем деаифратор. состоит из первого элемента ИЛИ, генератора и трех формирователей, каждый из которых содержит инвертор, три элемента И, второй элемент ИЛИ, ждущий мультивибратор и триггер, причем входом формирователя является вход инвертора, объе . диненного с первым входом первого элемента И, выход инвертора соединен с первым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов

И соединены с входами второго элелеита ИЛИ соответственно, выход которого подключен к входу триггера, реверсивный выход которого соединен с вто рым входом первого элемента И, а прямой выход — с вторым входом второго элемента И и через ждущий мультивибратор с первым входом третьего эле- Б менф И, третьи входы первого и второго элементов И объединены и подключены к первому входу генератора, с .второй вход третьего элемента И под ключен к второму входу генератора выход третьего элемента И является выходом формирователя, соединенного с первым входом первого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого связаны с выходами .второго и третьЕго формирователей соответственно.

1148089

Изобретение, относится к средствам измерения при исследовании физичес« ких процессов и может быть использовано в различных системах автоматики.

По основному авт.св. Р 489202 известно устройство для измерения ненрершвно меняющихся физических величин, содержащее параметрический датчик, измерительный усилитель, регистратор, соединенные последователь-10 но, источник питания, согласующий блок, реверсивный счетчик, блок коммутатора, две схемы сравнения, соединенные входами через согласующий блок с выходом измерительного усилителя, 15 а выходы схем сравнения через реверсивный счетчик и блок коммутатора соединены с параметрическим датчиком, который в свою очередь через блок ком.мутации соединен с источником пита- 20 ния (1).

Однако указанное устройство не дает информации о величине установленного диапазона.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Поставленная. цель достигается тем, что в устройство для непрерывно-меняющихся физических величии содержащее параметрический датчик, измери30 тельный усилитель, регистратор, соеди" ненные последовательно,.источник питания,согласующий блок, реверсивный счетчик,блок коммутатора, две схемы сравнения, соединенные входами через З5 согласуюший блок с выходом измери" тельного усилителя, а выходы схемы сравнения через реверсивный счетчик и блок коммутатора соединены с параметрическим датчиком, который в свою 40 очередь через блок коммутации соединен с источником питания, дополнительно введены дешифратор диапазона измерений и управляемый переключатель, причем каждый вход дешифратора диапа-<> эона измерений соединен с каждым выходом реверсивного счетчика соответственно, а выход — с управляющим входом переключателя, первый вход кото.рого. соединен с измерительным усили- 50 телем, второй вход — с земляной шиной, а выход подключен к регистратору, причем дешифратор состоит иэ первого элемента ИЛИ, генератора и трех формирователей, каждый иэ 55 которых содержит инвертор, три элемента И, второй элемент ИЛИ, ждущий мультивибратор и триггер причем входом формирователя является вход ннвертора, объединенного с первым входом первого элемента И, выход ннвертора соединен с первым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к входу триггера, реверсивный, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а прямой выход — с вторым входом второго элемента И и через ждуший мультивибратор с первым входом третьего элемента И, третьи входы первого и второго элементов И всех формирователей объединены н подключены к первому входу генератора, второй вход третьего элемента И подключен к второму входу генератора, выход третьего элемента

И является выходом формирователя, соединенного с первым входом первого элемента ИЛИ второй и третий входы которого связаны с выходами второго и третьего формирователей соответственно.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства. устройство для измерения непрерывно меняющихся физических величин содержит источник 1 питания, парамет-, рический датчик 2, блок 3 коммутатора, измерительный усилитель 4, реверсивный счетчик 5, согласующий блок 6, схемы 7 и 8 сравнения, управляемый переключатель 9, дешифратор

10 диапазона измерения, формирователь

11,элемент ИЛИ 12,генератор 13, инвертор 14, элементы И 15, 16, ждущий мультивибратор 17, элементы ИПИ 18 и И 19, триггер 20, регистратор 21.

Источник 1 питания через блок 3 коммутатора осуществляет питание параметрического датчика 2, подключенного к измерительному усилителю

4. Величина сигнала параметрического датчика прямо пропорционально зави- . сит от величины напряжения питания.

Выходной сигнал измерительного усилителя поступает одновременно на управляемый переключатель 9 и согла сующий блок 6. Согласующий блок детектирует выходной сигнал усилителя и исключает влияние подключаемой нагрузки на характеристики усилителя.

3 1148089

В техническом исполнении согласующий блок представляет собой последовательное соединение повторителя на- л пряжения с большим входным сопротивлением и двухполупериодного выпрямителя. Выходной сигнал (Ц „„ ) согла- п сующего блока поступает на входы

I схем 7 и 8 сравнения. Схему 7 срав- л кения при уменьшении U в момент еых равенства с опорным напряжением U<+ 10 р вырабатывает импульсный сигнал К> а схема 8 сравнения при увеличении U в л уь!к момент. равенства с опорным напряжением с

Uo вырабатывает импульсный сигнал с

К>. Выбор величин опорных напряжений осуществляется следующим образом: н

Uo берется равным номинальному значению д выходного напряжения усилителя, а при вы- р боре Upg учитывается относительный коэф- н фициент изменения величины диапазона 2О т измерения при переключении. Схемы 7 р и 8 сравнения в техническом исполне- M нии представляют собой последователь- с ное соединение триггера Шмитта и фор- и мирователя импульсного сигнала. Им- gg к пульсные сигналы со схем сравнения н поступают на реверсивный счетчик 5. с

Реверсивный счетчик 5, представляю- в щий собой автоматическое устройство, у служит для создания потенциальных, ЗО ч управляющих сигналов У„, У д

У„, Потенциальные выходные сигналы в реверсивного счетчика 5 поступают Ф на соответствующие управляемые входы п блока 3 коммутатора. Между количест- п

35 вом потенциальных управляющих сигна- с лов реверсивного счетчика 5, коли- н чеством ключей в блоке 3 коммутатора, р количеством выходных, напряжений источ- т ника f питания и количеством переклю 4р чаемых диапазонов измерения сущест.вует однозначное соответсвие. н

Для расшифровки записанной на регистраторе 21 информации при изменяемом в процессе регистрации диапа- 45 зОне измерения необходимо иметь ин- . формацию об изменении величины диапазона измерения. формирование этой информации и обеспечение ее записи осуществляет дешифратор 10 диапазона 50 .измерения, на входы которого поступают потенциальные выходные сигналы реверсивного счетчика 5, поскольку между сигналами счетчика и величиной установленного диапазона измерения .55 существует однозначное соответствие.

Дешифратор 10 обеспечивает импульсную форму дешифровки информации, 4 при которой каждой величине диапазона измерения соответствует опредеенное количество импульсов. Информационный и управляющий сигналы дешифратора 10, поступают на управляемый ереключатель 9, к выходу которого подключен регистратор 21, представяющий собой любой самопишущий прибор.

Устройство работает следующим обазом.

В исходнои состоянии перед начаом процесса измерения реверсивный четчик 5 вырабатывает управляющий игнал У, который устанавливает минимальный диапазон измерения. Пусть а вход измерительного устройства поается физическая величина U<. Непреывная запись измеряемого сигнала а регистраторе 21 происходит до ех пор, пока Uö „,„ < U . В момент авенства Uz„„ Uo срабатывает схеа 8 сравнейия и под действием импульа на выходе реверсивного счетчика 5 оявляется управляющий сигнал 72, оторый уменьшает напряжение питаия параметрического датчика(11

ВЫ тановится меньше Uo2 ) и формирует дешифраторе 10 диапазона измерения правляющий сигнал, осуществляющий ерез управляемый переключатель 9

I вухкратное кратковременное преры-, ание записи измеряемого сигнала. ормирование сигнала в дешифраторе роисходит следующим образом. На рямом выходе триггера 20 под дейтвием сигнала У появляется сигал, запускающий ждущий мультивибато1- 17, вырабатывающий импульс акой длительности, которая обеспеивает появление на выходе схемы

ИЛИ 12 двух соседних импульсов геератора 13. После этого вновь осуществляется непрерывная запись измеряемого сигнала до тех пор, пока не возникнет одна из ситуации: U зих

1 о2 или U алых П „. Так как ситуация П „„ = П уже описана, рассмотрим ситуацию U >ы, U« °

В этом случае срабатывает схема

7 сравнения и под действием импульса на выходе реверсивного счетчика 5 появляется управляющий сигнал У который увеличивает напряжение питания параметрического датчика 2 (U><, становится больше Uo„ ) и формирует в дешифраторе 10 диапазона измерения управляющий сигнал, осуществляющий через управляемый пере1148089 ключатель 9 однократное кратковременное прерывание записи измеряемого сигнала. Формирование сигнала

s дешифраторе 10 происходит следующим образом. Под действием сигнала У на прямом выходе триггера 20 появляется сигяал, запускающий ждущий мультивибратор 17 который вырабатывает импульс такой длительности, которая обеспечивает появление на выходе схемы ИЛИ 12 рдного импульса генератора i13.

Таким образом, использование пред"

5 лагаемого устройства позволяет расиирить функциональные возможности прибора за счет получения информации о

1 диапазоне, в котором находится измеряемый сигнал.

1348089

y) Оз

Составитель А. Грипин

Техред М. Надь, Корректор С. Черни

Редактор И. Рыбченко

Закаэ %02/42

Филиал ØÏ "Патент", r. У кгород, ул..Проектная, 4 б

Тираа $72 . Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР но делам: йэобретений и открытий

° t 33035, Москва, а-35 Рауиская наб., д. 4/5

« \««« ° Ч % «