Устройство для автоматического выбора пределов измерения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к информационно-измерительным системам. Цель изобретения - повышение помехозащищенности быстродействия и точности выбора пределов измерения. Поставленная цель достигается введением в устройство блока .уточнения выбранного предела. Помехозащищенность достигается.благодаря наличию релейных зон в характеристиках каналов дискриминаторов вместо Жестких границ разделения соседних пределов. Устройство содержит логарифматор 1, каналы 2 дискриминатора, состоящие Запрет измерения H3ffpe fue

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (51)4 0 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е ие изнерения (pvs. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21 ) 3775705/24-21 (22) 26.07.84 (46) 15.02.86. Бюл. 11 - 6 (71) Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт объединения "Кузбассэлектромотор" (72) Д.А.Алешин и В.И.Ревякин (53) 621.317(088.8) (56) Арутюнов В.Э. и др. Устройство автоматического выбора предела измерения. — ПТЭ, 1982, Ф 6, с. 182.

Прянишников В. А. и др. Быстродействующее устройство автоматического выбора предела измерения.

Приборы и системы управления, !978, У 8, с. 33. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в част ности к информационно-измерительным системам. Цель изобретения— повышение помехозащищенности быстродействия и точности выбора пределов измерения. Поставленная цель достигается введением в устройство блока. уточнения выбранного предела.

Помехозащищенность достигается. благодаря наличию релейных эон в характеристиках каналов дискриминаторов вместо жестких границ разделения соседних пределов. Устройство содержит логарифматор 1, каналы 2 дискриминатора, состоящие из компараторов 3, логических блоков 4, сумматоров 5. Кроме того, устройство содержит дешифратор 6, переключатель 7 пределов, и блок 8 уточнения выбранного предела, состоящий из дифференциального блока

9,одновибратора 10,логических элемен-, тов ИЛИ 11 и компараторов 12.Работа устройства, пример построения логичес-. ких блоков и передаточная характеристика каналов дискриминатора приведены в описании изобретения. 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к информационно-измерительным системам, к которым предъявляются высокие требования по быстродействию и точности выбора пределов измерения.

Цель изобретения — повьппение точности выбора предела измерения °

Предлагаемое устройство позволяет. существенно повысить точность выбора предела измерения благодаря наличию блока уточнения выбранного предела, оценивающего уровень измеряемого сигнала непосредственно у входа измерительного устройства после переключателя пределов, а также повысить помехозащищенность устройства благодаря наличию релейных зон в характеристиках каналов дискриминаторов вместо жестких границ разделения соседних пределов.

На фиг, 1 представлена структурная блок-схема устройства; на фиг. 2 — пример построения логического блока на фиг. 3 — передаточная характеристика одного из каналов дискриминатора.

Устройство содержит (фиг. 1) логарщ матор 1, каналы 2 дискриминатора, состоящие из компараторов 3, логических блоков 4, сумматоров 5.

Кроме того, устройство содержит цешифратор 6, переключатель 7 пре.делов и блок 8 уточнения выбранного предела, состоящий из дифференциального блока 9, одновибратора 10, двух элементов ИЛИ ll и двух компараторов 12, причем выход логарифматора 1 соединен с первыми входами компараторов 3, выходы которых соединены с основными входами логических блоков 4 и с соответствующими входами дешифратора 6. Выходы логических блоков 4 соединены с сумма5

10 !

2 торами 5, выходы которых подключены к вторым входам компараторов 3.

Выход дешифратора 6 подключен к управляющему входу переключателя 7 пределов, а также через последовательно соединенные дифференциальный блок 9 и одновибратор 10 — к вторым входам элементов ИЛИ 11, первые входы которых подключены через компараторы 12 к выходу переключателя 7 пределов, Кроме того, выходы элементов ИЛИ 11 подключены к соответствующим корректирующим входам логического блока 4 каналов 2 дискриминатора.

Логический блок 4 выполнен на двух элементах И-НЕ 13 и 14 (фиг. 2) .

Первый вход первого элемента И-НЕ 13 является основным входом и подключен к выходу компаратора 3. Выход первого элемента И-НЕ 13 подключен к первому входу второго элемента ИНЕ 14, выход которого подключен к сумматору 5. Вторые входы обоих элементов И-НЕ 13 и 14 являются корректирующими входами логического блока 4 и подключены к соответствующим выходам элементов ИЛИ 11 блока

8 уточнения выбранного предела.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемая величина поступает на вход логарифматора 1 и далее на входы компараторов 3 каналов 2 дис. криминатора.

Для пояснения работы каналов 2 дискриминатора введены следующие обозначения: а — основной вход ло( гического блока 4; Ъ вЂ” выход логического блока 4; с, (3. — корректирующие входы логического блока.

Для правильного функционирования устройства логического блока 4 должны выполнять следующие логические функции:

1211655

5 !

О

Ъ=ас+й.

30 Пи П и Uos

Если с= d=l, то b=a;

Если c=O и d.-=l то b=O, Если с--1 и d= — 0, то b=l, Используя "алгебру Буля" можно записать:

Напряжение на выходе сумматора . может принимать два состояния U

Работа каждого канала 2 дискриминатора поясняется фиг. 3, на которой показана зависимость сигнала на выходе канала 2 при изменении напряжения на его входе при корректирующих сигналах с=6=1. Эта зависимость имеет вид релейной характеристики.

Таким образом, в предлагаемом техническом решении каналы 2 дискриминатора в отличие от прототипа выполняют роль дискриминаторов соседних пределов, но не с четким уровнем срабатывания, а с некоторой зоной дУ, определяемой напряжениями U Ä, U„„, где причем уровень входного напряжения для кажцого канала 2 дискриминатора, соответствующий порогу переключения предела измерения, должен находиться в пределах этой зоны, а ширина зон должна быть такой, чтобы не происходило их перекрывания.

Если входной сигнал, приходящий с логарифматора, находится в зоне релейной характеристики Б-го канала

2, то, изменяя состояние корректирующих сигналов с и й, можно изменять состояние на выходе И-ro канала 2 U „„„, причем если c=0 и d.=l, то Ц,„„=О; если c=l и d.=O, то U „„=I, Работа блока 8 уточнения выбранного предела осуществляется следующим образом.

Данный блок оценивает уровень измеряемого сигнала непосредственно" у входа измерительного устройства после переключателя 7 пределов.

Этим обеспечивается точность его работы.

Если измеряемый сигнал U„ „ не выходит за пределы интервала U»„+

+Uìàêñ ъгде Uммн э Uмакс опорные напряжения, подаваемые на соответствующие входы компараторов 12 данного блока 8, определяющие зону, в которой должно осуществляться измерение сигнала, то на выходе компаратора 12 установится напряжение, соответствующее уровню логической единицы, а следовательно, и на выходе элементов ИЛИ 11 6=с=l.

При выходе измеряемого сигнала 1и мза пределы эоны U„„„.U„« вырабатывается один иэ корректирующих сигналов:

c=O и d=l при У„. cU„„„;

c=1 и d=O при U >U

Для исключения вьдачи корректирующих сигналов с=О, d.=l и c=l

d.=O в переходные моменты переключателя 7 пределов в блок 8 введены дифференциальный блок 9, вырабатывающий одиночный импульс при изменении цифровой информации на его входе, одновибратор 10, вырабатывающий импульс. длительностью, соответствующей переходному процессу переключателя 7 пределов, блокируя вьдачу ложных корректирующих сигналов.

Работа устройства начинается с предварительной оценки предела измерения многоканальным дискриминатором, который управляет переключателем 7пределов. После того, как закончится переходный процесс в переключателе пределов, в работу всту- пает блок 8 уточнения выбора предела измерения, который в зависимости от того, находится измеряемый сигнал в соответствующих границах предварительно выбранного предела или нет, вьдает корректирующий сигнал, управляющий логическим блоком

4, который вызовет соответствующее изменение состояния на выходе того канала 2, у которого в данный момент уровень сигнала на его выходе, поступающего с логарифматора 1, находится в зоне его релейной характеристики (фиг. 2).

После того, как закончится переходный процесс в переключателе 7 пределов после корректировки пределов измерения, можно переходить к измерению сигнала.

l 2 I 1655 фиг. Я

Составитель В.Шубин

Редактор М.Петрова Техред З.Палий Корректор С. Шекмар

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 636/49

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

Формула изобретения

Устройство для автоматического выбора пределов измерения, содержащее переключатель пределов, логариф матор и многоканальный дискриминатор, включающий компараторы в каждом канале и общий для всех каналов дешифратор, причем выход логарифматора соединен с первыми входами компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами дешифратора, выхОд которого coep ez с управляющим входом переключателя пределов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности выбора предела измерения, ь каждый канал дискриминатора введены сумматоры и логические блоки, причем выходы компараторов через основные входы логических блоков подключены к входам сум маторов, выходы которых подключены к вторым входам компараторов, в устройство также введен блок уточнения выбранного предела, состоящий нз дифференциального блока, одновибратора, двух элементов ИЛИ

10 и двух компараторов, входы которых подключены к выходу переключателя пределов, а выходы компараторов соединены с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы которых сое15 динены с выходом одновибратора, вход которого через дифференциальный блок подключен к выходу дешифратора, кроме того, выходы элементов

ИЛИ подключены к соответствующим

20 корректирующим входам логических блоков всех каналов дискриминатора.