Цифровой широкодиапазонный измеритель напряжения

 

Изобретение относится к технике измерения электрических напряжений постоянного или импульсного тока с большим диапазоном. Может быть использовано в качестве основного узла измерительных систем. Цепью изобретения является упрощение устройства и повышение его быстродействия. Устройство содержит блок 1 масштабирования , блок 2 определения перегрузки поддиапазонов, коммутатор 3, дешифратор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, злемент 6 памяти, генератор 8 тактовых импульсов, блок 9 запуска.Введение регистра 7 кода масштаба и выполнение блока 6 в виде сдвигового регистра позволило достичь поставленную цель за счет совмещения во времени операций кодового преобразования измеряемой величины и масштабирования полученного результата. 1 ил. (Л 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15 А1 (19) (11) (5D4 С 01 R19 25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3920467/24-21 (22) 08.04.85 (46) 15.02.87. Бюл. У 6 (72) В.И.Ананьев и Е. Г.Замышляев (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К- 659967, кл. G 01 R 19/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

М 924624, кл. G 01 R 29/00, 1980. (54) ЦИФРОВОЙ ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ ИЗMEPHTEJIb НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике измерения электрических напряжений постоянного или импульсного тока с большим диапазоном. Может быть использовано в качестве основного узла измерительных систем. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его быстродействия. Устройство содержит блок 1 масштабирования, блок 2 определения перегрузки поддиапазонов, коммутатор 3, дешифратор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, элемент 6 памяти, генератор 8 тактовых импульсов, блок

9 запуска. Введение регистра 7 кода масштаба и выполнение блока 6 в виде сдвигового регистра позволило достичь поставленную цель за счет совмещения во времени операций кодового преобразования измеряемой величины и масштабирования полученного результата ° 1 ил.

1290185

Изобретение относится к технике измерения электрических напряжений постоянного или импульсного тока с большим диапазоном и может быть использовано в качестве основного 5 узла измерительных систем.

Цель изобретения — упоощение устройства и повышение его быстродействия за счет совмещения во времени операций кодового преобразования иэ- 10 меряемой величины и масштабирования полученного результата.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 масштабирования, блок 2 определения перегрузки поддиапазонов, коммутатор

3, дешифратор 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, элемент 6 20 памяти, регистр 7 кода масштаба, генератор 8 тактовых импульсов и блок, 9 запуска, причем вход устройства соединен со входом блока 1 масштаби рования, выходы которого соединены 25 с соответствующими аналоговыми входами коммутатора 3 и входами блока

2 определения перегрузки поддиапазонов, выходы которого соединены с соответствующими разрядами дешифрато-30 ра 4, выходы которого соединены с соответствующими разрядами регистра 7 кода масштаба и управляющими входами коммутатора 3, выход которого соединен с информационным входом АЦП 5, информационный выход которого соеди-нен со входом элемента 6 памяти, а управляющий выход — со входами записи элемента б памяти и регистра 7 кода масштаба и со входом СТАРТ бло- 4р ка 9 запуска, вход СТОП которого соединен с выходом младшего разряда регистра 7 кода масштаба, а выход— со входом генератора 8 тактовых импульсов, выход которого соединен со 45 входами сдвига регистра 7 кода масштаба и элемента б памяти.

Блок 1 масштабирования имеет аналоговый вход информации и несколько выходов, количество которых равно ко- 50 личеству поддиапазонов (в данном случае четыре), выполненный, например, в виде масштабных усилителей на операционных усилителях, входы которых объединены, а коэффициенты усиления выбраны по определенному закону. Блок

2 определения перегрузки поддиапазонов представляет собой блок компараторов, количество которых равно количеству поддиапазонов, инвертирующие входы которых соединены с выходами блока 1 масштабирования, а на неинвертирующие входы поступает опорное напряжение равное максимальному значению, измеряемому АЦП 5, Коммутатор

3 представляет собой переключатель аналоговых сигналов, выполненный на полевых транзисторах. Кодирование дешифратора 4 и соединение выходов блока 1 масштабирования с входами коммутатора 3 выполнено таким образом что на вход АЦП 5 через коммутатор проходит сигнал с неперегруженного канала блока 1 масштабирования, обладающего максимальным усилением.

Элемент 6 памяти и регистор 7 кода. масштаба представляют собой сдвиговые регистры с возможностью параллельной записи информации.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на блок

1 масштабирования. Пусть для определенности, максимальное напряжение преобразования АЦП 5 равно 10В,козф" фициенты усиления блока i масштабировачия равны соответственно 40;

20; 10;..5. Тогда при подаче на вход напряжения 0,758 будут перегружены

1-й и 2-й поддиапазоны, Код на выходе блока 2 определения перегрузки поддиапаэонов будет 0011. Код на вы ходе дешифратора 4 соответственно будет 0100, т.е. будет открыт третий канал коммутатора 3, соединенный с третьим выходом блока масштабирования, После завершения цикла преобразования АЦП 5 коды измеряемой величины и ее масштаба будут зафиксированы в регистрах. Теперь, либо по внешнему сигналу, либо по сигналу окончания преобразования АЦП 5 блок

9 запуска запускает генератор 8 тактовых импульсов, который сдвигает код масштаба вправо, а код измеряемой величины влево. После двух тактовых импульсов в младшем разряде регистра 7 кода масштаба появится сигнал, по которому блок 9 запуска остановит работу генератора 8 тактовых импульсов. Таким образом, в элементе б памяти код измеряемой величины будет преобразован с учетом его масштаба.

Использование устройства в информационно-измерительных системах позволяет повысить пропускную способ12 ность каналов и измерять параметры быстропротекающих процессов, сигналы которых имеют большой диапазон изменения. Единый масштаб позволяет их просто сравнивать и за минимальное время проводить другие виды обработки.

Ф о р м у л а изобретения

Составитель В. Быков

Редактор А. Ревин Техред В.Кадар

Корректор И. Эрдейи

Заказ 7894/40 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цифровой широкодиапаэонный измеритель напряжения, содержащий блок масштабирования, блок определения перегрузки поддиапазонов, дешифратор, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, элемент памяти, генератор тактовых импульсов и блок запуска, причем вход измерителя соединен с входом блока масштабирования, выходы которого соединены с входами блока определения перегрузки поддиапазонов, выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, выход которого соединен с информационным входом аналого.Л

90185 4 цифрового преобразователя, информационный выход которого соединен с . входом элемента памяти, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия за счет совмещения во времени операций кодового преобразования измеряемой величины и масштабирования полученного резуль10 тата, в устройство введен регистр кода масштаба, а элемент памяти выполнен в виде сдвигового регистра, причем информационные входы регистра кода-масштаба соединены с выходами дешифратора, выходы сдвига регистра кода масштаба и элемента памяти соединены с выходом генератора такто1вых импульсов, входы записи элемента памяти и регистра кода масштаба

20 соединены с управляющим выходом АЦП и входом СТАРТ блока запуска, вход

СТОП которого соединен с выходом младшего разряда регистра кода масштаба, а выход — с управляющим входом генератора тактовых импульсов,