Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов

 

Изобретение может использоваться в устройствах технической диагностики по cneKTpajibHONry составу шумов и вибраций режимов работы различных промышленных объектов. Цель изобретенияповышение точности измерения. Устройство содержит интегратор 1, генератор 2 гиперболических импульсов, блок 3 выборки-хранения и блок 5 управления . Оснащение устройства масштабирующим блоком 4 и ключом 6 обеспечивает введение переме)1ного масштаба интегрирования и расширение диапазона вариаций времени усреднения исследуемого сигнала. В описании представлены примеры реализации блока 5 управления , интегратора 1, выполненного многодиапазонным , и масштабирующего блока 4. 4 з.п. ф-лы, 7 ил. с S (Л Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 R 19 р

KE1,G Vi"-. Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13 с

g,g g r„1:1,", фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3973072/24-21 (22) 04. 11.85 (46) 15.09.87. Бюп. Nl 34 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) В.А.Медников и А.Н.Порынов (53) 621.317.7(088.8) (56) Справочник по нелинейным схемам/

/Под ред. Д.Шейнгольда. M.: Мир, 1977, с. 116, 117.

Авторское свидетельство СССР

У 1073706, кл. С 01 R 19/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ

ЗНАЧЕНИЙ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение может использоваться в устройствах технической диагностики.Б0» 1337784 А1 по спектральному составу шумов и вибраций режимов работы различных промышленных объектов. Цель изобретения— повышение точности измерения. Устройство содержит интегратор 1, генератор 2 гиперболических импульсов, блок

3 выборки-хранения и блок 5 управления. Оснащение устройства масштабирующим блоком 4 и ключом 6 обеспечивает введение переменного масштаба интегрирования и расширение диапазона вариаций времени усреднения исследуемого сигнала. В описании представлены примеры реализации блока 5 управления, интегратора 1, выполненного многодиапазонным, и масштабирующего бло- а ф ка 4. 4зп. флы, 7ил.

7784 2

133

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения средних значений сигналов и может быть использовано в устройствах технической диагностики по спектральному составу шумов и вибраций режимов работы различных промышленных объектов, а также в медицине при измерении среднего давления крови в течение каждого сердечного цикла, определении среднего выдыхаемого объема

СО в каждом дыхательном цикле и т.д.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет введения переменного масштаба интегрирования и расширения диапазона вариаций времени усреднения исследуемого сигнала.

На фиг.1 изображена общая структурная схема устройства для измерения средних значений нестационарных сигналов; на фиг.2, 3 и 4 — функциональные схемы блоков соответственно многодиапазонного интегратора, блока управления и масштабирующего блока, на фиг.5, 6 и 7 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства соответственно многодиапазонного интегратора и блока управления.

Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов содержит многодиапазонный интегратор 1, генератор 2 гиперболических импуль— сов, блок 3 выборки-хранения, масштабирующий блок 4, блок 5 управления, ключ 6. На фиг.1 также показаны управляющий вход 7 и сигнальный вход 8 устройства, который соединен с входом многодиапазонного интегратора 1, аналоговый выход которого соединен с входом генератора ? гиперболических импульсов, выход которого соединен с входом блока 3 выборки-хранения, первый, второй и третий выходы блока 5 управления соединены соответственно с управляющими входами ключа 6 многодиапазонного интегратора 1, генера тора 2 гиперболических импульсов, четвертый выход блока 5 управления соединен с управляющими входами блока 3 выборки-хранения и масштабирующего блока 4, первый и второй входы которого соединены соответственно с цифровым выходом многодиапазонного интегратора 1 и пятым выходом блока 5 управления.

Многодиапазонный интегратор 1 (фиг.2) содержит источник 9 опорных напряжений, два компаратора 10 и 11, 5

55 элемент ИЛИ 12 и управляемый интегратор 13, выход которого соединен с первыми входами компараторов 10 и 11, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам источника 9 опорных напряжений, а выходы — к входам элемента ИЛИ 12, выход которого соединен тактовым входом управляемого интегратора.

Блок 5 управления (фиг.3) содержит источник 14 опорных напряжений, RSтриггер 15, два компаратора 16 и 17, управляемый интегратор 18, элемент

ИЛИ-НЕ 19, ключ 20, одновибратор 21 и инвертор 22. Вход блока 5 управления соединен с входом одновибратора

21, первым входом элемента ИЛИ-НЕ. 19, управляющим входом ключа 20 и R-входом триггера 15, выход которого соединен с управляющим входом управляемого интегратора 18, выход которого соединен с первыми входами компараторов 16 и 17, выходы которых соединены соответственно с Б-входом триггера 15 и тактовым входом управляемого интегратора 18, выход одновибратора соединен с входом сброса интегратора 18, входом инвертора 22 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 19, выход которого является первым выходом блока 5 управления, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами которого являются соответственно выходы одновибратора 21, триггера 15, компаратора 17 и инвертора 22.

Управляемые интеграторы 13 и 18 содержат (фиг.2) резистор 23, операционный усилитель 24, конденсатор 25, ключ 26, блок 27 коммутируемых конденсаторов (28-1) †(28-и) и ключей (29-1)-(29-n), регистр 30 и элемент

31 задержки. Вход управляемого интегратора 13, 18 через резистор 23 соединен с входом операционного усилителя 24, первыми выводами ключа 26, конденсатора 25 и блока 27 коммутируемых конденсаторов (28-1) -(28-п), вторые выводы конденсат >ра 25, ключа

26 и блока 27 коммутиру .Mblx конденсаторов соединены с выходом операционного усилителя 24 и выходом управляемых интеграторов 13 и 18, управляющие входы которых соединены с управляющим входом ключа 26 с параллельными входами регистра 30 и через элемент 31 задержки с управляющим входом регистра 30, вход сброса и тактовый вход которого являются соответствуюV dt =N f V dt,(l) U (1 сг R23

1 где М, С г гз

3 13377 щими входами управляемых интеграторов

13 и 18.

Масштабирующий блок 4 (фиг. 4) содержит последовательно соединенные дешифратор 32, регистр 33, блок 34

Ь индикации, а также элемент 35 задержки и реверсивный счетчик 36, суммирующий и вычитающий входы которого являются первым и вторым входами масштабирующего блока 4, а выход соединен с входом дешифратора 32, управляющий вход масштабирующего блока 4 соединен с управляющим входом регистра

33 и через элемент 35 задержки с управляющим входом реверсивного счетчика 36.

Устройство работает следующим образом.

На сигнальный вход 8 устройства подают исследуемый сигнал V, подлежащий усреднению, а на управляющий вход 7 — управляющий импульс, характеризующий своей длительностью время усреднения Т исследуемого сигнала.

При поступлении управляющего импульса на вход 7 устройства блок 5 управления вырабатывает последовательно во времени сигналы управления интегратором 1, генератором гиперболических импульсов, блоком 3 выборкихранения, блоком 4 масштаба.

В исходном состоянии »а управляющем входе 7 устройства установлено напряжение нулевого уровня (фиг.56).

При этом на первом, третьем и пятом

35 выходах блока 5 управления устанавливается напряжение уровня "1" (фиг.58,"., ), а на втором и четвертом выходах блока 5 управления — напряжение уровня "0" (фиг.5д, y). На входе блока 5 управления (фиг.3) установлено напряжение нулевого уровня, в результате чего, управляемый интегратор 18 находится в состоянии сброса (фиг.3), так как напряжением уровня

"1", поступающим на его управляющий вход с выхода RS-триггера 15, замкнут электронный ключ 26 (фиг.3) и взведен регистр 30, поэтому ключи (29-1)— (29-п) замкнуты. С выхода элемента

ИЛИ-НЕ 19 напряжение уровня " 1" (фиг.7ь, i) поступает на первый выход блока 5 управления (фиг.5 e, ). В результате этого напряжение на анало55 говом выходе многодиапазонного интегратора 1 отсутствует (фиг.5 e), так как замкнут электронный ключ 26 управляемого интегратора 13 (фиг.2) на84

4 пряжением уровня "1", поступающим на

его управляющий Ъход. Регистр 30 вэведен, поэтому электронные ключи (29-1)-(29-п) замкнуты.

В момент времени t, на управляющий вход 7 устройства подается управляющий импульс напряжения уровня "1" (фиг.5о), который запускает блок 5 управления.

С приходом в момент t, на вход блока 5 управления управляющего импульса напряжения уровня "1" (фиг.7 ) уровень напряжения на выходе элемента ИЛИ-НЕ 19 (фиг.3) меняется на противоположный (фиг.7, p), размыкая тем самым электронный ключ 26 управляемого интегратора 13, на выходе

RS-триггера !5 также устанавливается нулевой уровень напряжения, размыкая ключ 26 управляемого интегратора 18.

Таким образом снимаются условия сброса управляемых интеграторов 13 и 18.

Напряжение на входе управления записью регистра 30 удерживается на уровне "1" в течение времени задержки элемента 3 1 задержки (фиг.6Е), достаточного для занесения нулевого кода с параллельных входов на выходы регистра 30. При этом электронные ключи (29-1)-(29-n) размыкаются. Поэтому с момента t подачи управляющего импульса на управляющий вход 7 устройства, напряжение U,1 на выходе операционного усилителя 24 многодиапаэонного интегратора 1 изменяется согласно

Ф, о масштаб представления выходного напряжения многодиапазонного интегратора 1 в первом диапазоне масштабирования его выходного напрйжения, С вЂ” величина сопротивг.з ления времязадающего резистора 23;

Сг — величина емкости конденсатора 25;

V — напряжение входного

5 сигнала.

При достижении напряжением U<,1 уровня опорных напряжений, поступающих на вторые входы компараторов 10 и 11, в момент t срабатывает (в за1337784 и, V,dc. (2)

10 х х

t где М, ходного напряжения

С ге н С 5 + С ,(3) и 2

1- cn О1) напряжения на выгде U (г, = „) значение

Ь. ходе операционного усилителя 24 в мо(6) "(-) С „ i)) -1)

1/, и совом и минусовом (8) И,. =И, 1(1, 6=1

1 х

R ЗС25

"(г

)) 2

x V dt е, где Г1

55 висимости от полярности напряжения

U (») соответствующий компаратор. Так, при положительной полярности U(„ срабатывает компаратор 10, а при отри5 цательной — компаратор 11, При этом

11

Сигнал с выхода соответствующего компаратора (фиг.5, момент t>) через элемент ИЛИ 12 поступает на тактовый вход регистра 30 и на цифровой выход многодиапазонного интегратора 1. При этом, на первом выходе регистра 30 в момент t формируется напряжение уровня "1" (фиг.б 6, момент t ), так как на последовательном входе регистра 30 установлено напряжение уровня 20

"1" электронный ключ 29-1 замыкается, подключая конденсатор 28-1 параллельно конденсатору 25, выходное напряжение операционного усилителя 24 уменьшается скачком до величины 25 мент времени компарирования t„ = 35

t величина емкости конденсатора 28-1; напряжения соответственно на плю- )0 выходах источника

9 опорных напряжений.

В результате этого в момент t„ = 45 — (начала второго диапазона масштабирования выходнсй величины многодиапазонного интегратора 1) изменяется масштаб представления результирующего напряжения на выходе операци- 50 онного усилителя 24 (С„+ С ).г)) 1) )

t„

= Г(, V,at, t, 1 масштаб

R,(С„,+С, ) представления выходного на— пряжения многодиапазонного интегратора 1 во втором диапазоне масштабирования его выходного напряжения .

Для любого 1-го диапазона масштабирования выходной величины многодиапазонного интегратора 1 выходное напряжение операционного усилителя 24 с момента t. начала х-го диапазона

\ представляется в виде

Г 1 (г )

V,ào = 11, ) V56L., (5)

t, 1 — масj— - 1

"3 25 (28-Р) штаб представления выходного напряжения многодиапазонного интегратора 1 в г.-м диапазоне масштабирования его выКратность Ь. i-го диапазона мас1 штабирования выходного напряжения интегратора 1 может быть выражена через отношение его выходных напряжений

U(;) и U<(,i,) соответственно в i ì и (i-1)-м диапазонах, как или

Ь. (7)

I (<-11

При этом масштабы Г(. представления

1 выходных напряжений интегратора 1 в

i-х диапазонах масштабирования его выходного напряжения могут быть выражены через масштаб Г1, представления выходного напряжения интегратора в первом диапазоне согласно

В частности, при равенстве всех коэффициентов b = Ь„ = Ь = ... = b, Ь = ... (т.е. при равенстве ((+ 1) кратнос.тей всех диапазонов масштабирования выходного напряжения интегратора 1) И, =M,.Ü (9)

В течение действия на управляющем входе 7 устройства управляющего импульса, характеризующего своей длительностью время усреднения Т исследуемого сигнала, блок 5 управления устройства формирует на своем выходе

13377 в соответствующие моменты времени сигналы меток времени, характеризующие границы заранее заданных временных интервалов, на которые блоком 5 квантуется по времени управляющий импульс, т.е. последний с момента начала своего цействия разбивается блоком 5 на диапазоны квантования по времени. 10

Границам окончания этих последовательно распогоженных во времени диапазонов квантования соответствуют моменты времени, соответс.твенно

КВт > к з ь > KB>> кв () ) 15 отсчитанные от момента t и определяющие моменты появления соответствую1 где N„ га г масштаб представления выходного напряжения управляемого интегратора 18 в первом ди84 8

18 (фиг,2), в результате чего напря— жение W . на выходе операционног о усилителя 24 управляемого ))нтегратора 18 для первого диапазона квантования времени усреднения (квантования по времени импульса управления) изменяется согласно ф

)

W = ------- ) U dt = N U t (13)

C„R оп оп г5 г3

1 щих сигналов меток времени на четвертом выходе блока 5, с которого они поступают на второй вход (см. фиг.1) масштабирующего блока 4.

Если кратность а j --ro диапазона

) квантования времени усреднения Т выразить через отношение его границ, определенных моментами t,„,,, и

KB ))-1) согласно

25

35 (11) ) квр

1 где кьо момент времени, отсчитанный от момента 40

В частности, при равенстве всех коэффициентов а = a„ — а„ а. = а . = ... (т.е. при кванто1 )+1) ванин управляюще го импульса на кратные временные интервалы)

45 (12) кь )

Формирование импульсов меток времени производится следующим образом.

С момента t прихода управляющего

1 импульса с входа блока 5 управления на управляющий вход двухпозиционного ключа 20 последний переключается в состояние, при котором еro выход скоммутирован с его первым информационным входом., При этом плюсовый выход источника

14 опорных напряжений блока 5 управ— ления (фиг.3) подключается к аналоговому входу управляемого интегратора (10) ке () sl то моменты времени t к окончания кб>

j --x диапазонов квантования, отсчитан- З ные от момента t, начала цействия управляющего импульса, могут быть выражены через нижнюю границу t „,, первого диапазона квантования согласно апазонс квантования времени усреднения;

U» величина напряже— ния на плюсовом выходе источника

14 опорных напряжений блока 5 упCг

W (14) (") С С г ) e.- t ç где W,f — К,„— значение напряжения на выходе операционного усилителя 24 в момент

В результате этого в момент t на3 чала второго диапазона квантования времени усреднения изменяется масштаб представления результируюшего напряжения на выходе операционного vc.èëèтеля 24 равления.

При достижении напряжением W <„) уровня опорного напряжения, поступающего на второй вход компаратора 17 (фиг.73), последний в момент t. cpaбатывает. Сигнал с выхода компаратора

17 поступает через четвертый выход блока 5 управления на второй вход масштабирующего блока 4, а также на тактовый вход регистра 30 управляемого интегратора 18 (фиг.5, момент гз)

При этом на первом выходе регистра

30 (фиг.3) в момент формируется напряжение уровня "1", электронный ключ 29-1 замыкается, подключая конденсатор 28-1 параллельно конденсатору 25, выходное напряжение операционного усилителя 24 уменьшается скачком до величины

133778

l 7() -с. (С7, + С„, 1 х

R. (.„

1() импульсов переходит в режим формирования на (воем выходе напряжения, из-меняющегося по закону х U, „„dt = NÄ I,„а (15) t, где с, + t а

N масштаб

10 представления выходного напряжения управляемого интегратора 18 во втором диапазоне квантования времени ус.реднения

Для любого j --го диапазона квантования времени усреус 1ил выходное напрлжегп(е операц1(с нногс уси:1ит(лл

24 с 11омента с, на 1ала 1-г(; ",èапаво(1а представляется в в(в(е 11 лических импульсов

1 (С, Г,) U,, (11 г

+ (7(l- i

> (16) где ((, масRÄ, (С „+ (2 С7,, ) (г( штаб представления выходно го напряжения управляемого

ЗО интегратора 18 в j -м диапазоне к»антования времени усреднения, который при условии равенства величин кратностей 1(сех диапазонов (( кваптованил выражется ji;lj( 1(1 1,( г(где (15

I IpH до(TI I (111111 11;(1(рлже г(И" и W 1

> 1.(50

), установ:н II(1 1 II;. 1 т ром входе компаратора 16 (((1ш . 3 ), и(следний в момент 1. ср,«l;lты»а °, и er-î выходной сигнал пос.ту11а г на Б-вход RS-триггера 15 (фиг.3). Б р(зультате на вы55 ходе последнег(; с мс мента t формируется напряж ни(ур(1(ня "1" фиг.7 ) > нос тупающее и» 11 71»й выхо 1. блока 5

;I! PajJ.II(II(I jI (ф111 . 5 ° ) . пульсов ((, (17)

> 1 11 г

По окончании действия управляющего импульса на входе блока 5 управпения спадом управляющего импульса (фиг . 7 а момент t (() запускается одновибратор 21 (фиг . 3), на выходе которого с момента t формируется импульс (( напряжения уровня "1" (фиг. 76) длип оступаю(ций

10A > равляющий вход ге нератора гиперболических импульсов, а также через инвертор 22 на управляющий вход ключа

6. При этом ключ 6 раэмыкаетсл и на выходе многодиапазонного интегратора 1 сохраняется постоянное значение напряжение, которое к концу действия импульса одновибратора 21 запоминается в генераторе гиперболических имПо окончании импулbc l н момент (фиг.5(1) генератор гипербо11ичс скин (3 ( (18) (. ) (+,1 где 7. — коэффициент, определяемый параметрами элементов гиперболическогo преобра 1ователя, — текущее время, отсчитываемое от момента ; окончания дей(> ствия импульса на управляющем входе генератора 2, — константа, определяемая свойствами генератора 2 гипербоБ то же время с момента t 1 >лекз ронн1,1(-;. »(J«(I (29 — 1) — (29 — n) размыкал (сл, 11 I ((уньтате чего масштаб инт ег(! «; »а1111л уll(jëllëÿ< мого интегратора 18 ста11о»1ш гл равнь(м масштабу V

1 (так 1(;lк к (!11((I(Jцllонному y cHJIHTpJjjo

1 (ос. гастсл «: дк:(ю(снным только кон— денсатор 21) . ((ром(т. гс с момс нта t окончания

j упра(ц111 111; I n 11м11у((ьса на . пранляющем вход(j;J!I jч(1 2<1 1(осJI(. Jjíèé пере к.(ючается 11о 13 ((>(J(J!((о(.толние, при котором его»ыхоп с ((..1мутирован с его вторым и(1ф рма((и и ы 1 вх((дом (фиг. 3) .

I1(!ll -: Toll «j(;1J1îãîF(ûé вход управляемого инте гратора 18 подключ ае тся к м11нус(\I/("(у 1 шкоду источника 14 опорь«IY(Ilапрлже(IIII в результате чего наПРЛжЕНИЕ,с (На ВЫХОДЕ 1ПЕРаЦИОН(г ног(. усил1(т(лл 24 блока 5 (фиг.5) из— 1 -1 (= 1, по зак(>ну ((,, + ((, г:;,((г, (19)

—;1l. „ „— 11с (и«ила напряжения

IIa минусовом выходе источника 14 опорных напряжений. — се (размерный коэффициент. и„т

4 ф N, (21) После выбора значения

< као 15

Зеа выражение (21) приводится к виду

7г = Т. (22) к3 < и-1)

Спустя временной интервал е, после окончания действия управляющего импульса на входе блока 5 управления последний в момент времени с + (23) формирует на третьем выходе импульс (напряжение уровня "1") управления блоком 3 выборки-хранения для съема информации, поступившей на его вход с выхода генератора 2 в виде напряжения Ч и для съема блоком 4 2), tg информации о масштабе M 33 представления выходного результирующего напряжения.

При этом выходное результирующее напряжение Ч()< пропорционально 35 среднему значению V,p исследуемого сигнала с масштабом М ре3 его пРеДставления

Ч„= Z (24) 40 (3I +, У значение текущего времени

"Т работы гиперболического преобразователя 2 в момент отсчитанное относитель Ъ но момента t и определяе13 мое как где (25) — — 7

7 г 36 а

Если прин ть

"304 ) р

50 то

Z = = Мррз Чер в . (27) г

Z М„2 кь(п 1)

"3ьа

ыборки-хранения фиксирует т информацию, поступающую оговый вход, а масштабиру(28) 55 где М ре3

Блок 3 и отображае на его анап

11 13377

Временной интервал t -t, опредее ляется из условия достижения выходным напряжением Ы,, операционного

O усилителя нулевого потенциала в моI) мент времени t » = () которое ont 3. ределяется выражением

ty

W., („, + N, ) (- I3U, „)ас = а. (20) е(10

Из уравнения (20) получим

М =Fb а " )

РЕ3 ю (29) КМ, е где F = ----„ ----- — константа. (3да

При а = -- величина М „определяется как

Здесь m и п — количество импульсов, поступивших за время действия управляющего импульса на первый и второй входы масштабирующего блока 4 соответственно с второго выхода многодиапазонного интегратора 1 и с четвертого выхода блока управления. Эти импульсы поступают соответственно на вычитающий и суммирующий входы реверсивного счетчика 36. В исходном состоянии счетчик 36 сброшен.

С момента времени t счетчик 36

1 увеличивает выходные коды, начиная с нулевого, на единицу после каждого импульса, приходящего на его прямой счетный вход в моменты t3 и t и т.д. (фиг.5:3) с цифрового выхода многодиапазонного интегратора 1, что равносильно повышению масштаба выходной величины на "единицу" масштаба с каждым приходящим импульсом (фиг.5м, моменты t, t,). Счетчик 36 уменьшает выходные коды после каждого импульса, приходящего на его реверсивный .счетный вход с четвертого выхода блока 5 управления (фиг.5, момент t>), что равносильно уменьшению масштаба выходной величины на единицу" масштаба (фиг.5м, момент t ).

С выхода дешифраторà 32 коды счетчика, преобразованные в вид, удобный для индикации, запоминаются в регистре 33 памяти по переднему фронту импульса, поступившего в момент t3 на тактовый вход регистра 33 с третьего выхода блока 5 управления (фиг.1), и индицируются цифровым блоком 34 индикации масштаба.

84 12 ющий блок 4 вычисляет и отображает масштаб М „ представления выходной аналоговой велич«ны, пропорциональной среднему значен«ю исследуемого сигнала за время усреднения Т.

Величина масштаба Мре3 РегистРиРУется в момент tä скончания управляющего импульса (времени усреднения Т).

При равенстве всех коэффициентов квантования выражение для масштаба

М „ примет вид

13 13377 формул а изобретения

1. Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов, содержащее интегратор, выход которого

5 соединен с входом генератора гиперболических импульсов, выход которого соединен с входом блока выборки и хранения, управляющие входы интегратора, генератора гиперболических импульсов и блока выборки и хранения подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам блока управления, вход которого является управляющим входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет введения переменного масштаба интегрирования и расширения диапазона ва- »» риаций времени усреднения, в него введены масштабирующий блок и ключ, а интегратор выполнен многодиапазонным, вход ключа является сигнальным входом устройства, а выход соединен с аналоговым входом многодиапазонного интегратора, второй выход которого подключен к первому входу масштабирующего блока, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, управляющие входы мас»нтабирующего блока и ключа подключены соответственно к третьему и пятому выходам блока управления.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а35 ю щ е е с я тем, что блок управления содержит одновибратор, триггер, ключ, инвертор, .управляемый интегратор, источник опорных напряжений, два компаратора и элемент ИЛИ-НЕ, вь»ход кото- 4 рого является первым выходом блока управления, выход ключа соединен с аналоговым входом управляемого интегратора, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, а выход — с первыми входами компараторов, первый вход ключа соединен с плюсовым выходом источника опорных напряжений, минусовой вь»ход которого соединен с вторым входом ключа и вто50 рым входом первого компаратора, выход которого соединен с тактовым входом управляемого интегратора, вход одновибратора, R-вход триггера, управляющий вход ключа и первый вход элемен55 та ИЛИ-НЕ объединены и являются входом блока управления, выход одновибратора соединен с входом инвертора, вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и вхо84

l 4 дом сброса управ:»яемого интегратора и является вторым выходом блока управления, третьим, четвертым и пятым выходами которого являются соответственно выходы триггера, первого компаратора и инвертора, второй вход второго компаратора соединен с общей шиной, а выход с S-входом триггера.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что многодиапазонный интегратор содержит два компаратора, элемент ИЛИ, источник опорных напряжений и управляемый интегратор, выход которого соединен с первыми входами компараторов и является первым выходом многодиапазоиного интегратора, вы:<оды компараторов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом управляемого интегратора и является вторым выходом многодиапазонного интегратора, вторые входы первого и второго компараторов соединены соответственно с плюсовым и минусовым выходами источника опорных напряжений, аналоговый и управляющий входы управляемого интегратора являются соответствующими входами многодиапазонного интегратора.

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что масштабирующий блок содержит индикатор, дешифратор, регистр и реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого являются соответственно первым и вторым входами масштабирующего блока, выходы реверсивного счетчика соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены с входами индикатора, управляющий вход блока масштаба соединен с тактовым входом регистра и через элемент задержки — с установочным входом реверсивного счетчика.

5. Устройство по пп.1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что управляемый интегратор содержит операционныи усилитель, ключ, резистор, ко»»денс атор, элемент задержки, регистр и блок коммутируемых конде нсато1 ов, состоящий из и параллельных цепей, последовательно соединенных конденсаторов и ключеи, причем управляющие входы ключей соединены с соответствующими выходами регистра, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первыми вь»водами ключа, блока комму15

1337784

16 тируемых конденсаторов, резистора и конденсатора, выход операционного усилителя соединен с вторыми выводами конденсатора, ключа и блока коммутируемых конденсаторов и является выходом управляемого интегратора, второй вывод резистора является аналоговым входом управляемого интегратора, управляющий вход ключа соединен с параллельными входами регистра и через элемент задержки — с входом управления записью регистра и является управляющим входом управляемого интегратора, последовательный вход регистра подключен к шине логической единицы, тактовый вход и вход сброса регистра являются соответствующими входами управляемого интегратора

1337784 .ф

Ys (n)

v ð (7)

u(s) AD! и(5) М

У(У

° Йа

ufo е р„, vf

+a .z и(5) &кк 5 иФ

Аи

0 к u(s)

Ае4

u(s) и

Муз м t 7 fg l 4

1337784

/

Фи б и(л)

Рыхл

Ж

Юмк 5

b /Ю)

ЯыА.

4 л

Фиг 7

Редак тор Е . Копча

Заказ 4125/42

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

up )

Юх.?

/ (Ю ЬаА у/у

A,т(" и//я)

Юых(Р

u(rs)

ЮМ1(Р

uftx)

dnufZ")

u(r )

gus, u(r)

gna. /

Vip (77

OP7)

Юанях р b /Ж) фыр .

Ююх.

V/ -, ) дык1

Составитель Г. Козуля

Техред В.Кадар Корректор M. Пожо

Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов Устройство для измерения средних значений нестационарных сигналов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для измерения действующего значения переменного тока высоковольтных линий электропередач стационарного переменного напряжения

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля нагрузки осветительной сети переменного тока

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано, например, в устройствах автоматики

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано в измерительных преобразователях неэлектрических физических величин в электрические, также в адаптивных следящих системах

Изобретение относится к области измерения, а именно, к электроизмерительным клещам с трансформатором тока, для безразрывного измерения переменного тока в цепи

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к электроизмерительным регулирующим приборам

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в качестве измерительного элемента систем автоматического регулирования напряжения в электроэнергетике, в частности, для статических тиристорных компенсаторов реактивной мощности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения переменного электрического тока

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для предупреждения человека о приближении на опасное расстояние к токоведущим частям линий электропередачи

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для предупреждения человека о приближении на опасное расстояние к токоведущим частям линий электропередачи

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к измерениям больших постоянных токов, используемых в химической и металлургической промышленности
Наверх