Устройство для следящего контроля напряжения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании автоматизированных систем с использованием ЭВМ для автоматизации научных исследований. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение устройства. Устройство содержит амплитудный квантователь 2, состоящий из двух блоков 3 и 4 выборки и хранения , дифференциального детектора 5, компаратора 6, триггера 8, ключ 9,. регистр 13 знака и реверсивный счетчик 14. Введение дифференцирующего блока 1, ключа 10, таймера 11, блока 12-регистрации и образование новых функциональных связей обеспечивает возможность восстановления хода изменения контролируемого сигнала. . 1 ил. с б сл

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1442925 А 1 (51)4 С 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4232498/24-21 (22) 20.04.87 (46) 07.12.88. Бюл. Р 45 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н.Туполева (72) Р.Ш.Булгаков, В.А.Казаков, В.П.Чернобровкин и М.А.Законов (53) 621.317.7 (088.З) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1045141, кл. G 01 R 19/00, 29.01.82.

Шпяндин B.È. Цифровые измерительные устройства. - lf.: Высшая школа, 1981, с. 262., рис. 4.15. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕДЯЦ(ЕГО КОНТРОЛЯ НАПРЯ!ЖНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании автоматизированных систем с использованием 3ВМ для автоматизации научных исследований.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и упрощение устройства. Устройство содержит амплитудный квантователь 2, состоящий из двух блоков 3 и 4 выборки и хранения, дифференциального детектора 5, компаратора 6, триггера 8, ключ 9,, регистр 13 знака и реверсивный счетчик 14. Введение дифференцирующего блока 1, ключа 10, таймера 11 блока 12-регистрации и образование новых функциональных связей обеспечивает возможность восстановления хода изменения контролируемого сигнала. ,1 ил.

1442925

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании простьгх и дешевых измерительных систем с использованием ЭВМ, которые могут быть исполь5 зованы при автоматизации научных исследований.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности восстановления хода изменения контролируемого сигнала и упрощения устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит дифференцирую. щий блок 1 и амплитудный квантователь 2, состоящий из двух блоков 3 и 4 выборки-хранения, входы которых подключены к входу устройства, а выходы — к входам дифференциального детектора 5, выход которого подключен к первому входу компаратора 6, к второму входу которого подключен регулируемьй блок 7 образцового напряжения, выход компаратора 6 подключен к входу счетного триггера 8, выходы которого подключены к управляю щим входам блоков 3 и 4 выборки- хране" ния. К входу устройства подключен вход дифференцирующего блока 1, Прямой выход дифференцирующего блока 1 подключен к управляющему входу ключа

9, а инверсный — к управляющему входу ключа 10. Сигнальные входы ключей 9 и 10 объединены и соединены с выходом

35 компаратора Ь, который также подключен к управляющим входам таймера 11, блока 12 регистрации и регистра 13 знака. Выходы ключей 9 и 10 подключе- „1 ны к входам регистра 13 знака и к входам реверсивного счетчика 14. Выход счетчика 14, выход регистра 13 знака, а также выход таймера 11 соединены с соответствующими входами блока 12 о 45 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Амплитудный квантователь 2 осуществляет амплитудное квантование изме» нений контролируемого напряжения по строго определенным абсолютным значениям величины квантов. В исходном состоянии счетный триггер d находится в каком-либо одном из устойчивых состояний. 55

Для удобства описания предположим, что при этом блок 3 выборки-хранения соответственно находится в состоянии выборки, а блок 4 выборки-хранения в состоянии .хранения.

Таким образом, на одном из входов дифференциального детектора 5, подключенного к выходам блоков выборкихранения, будет постоянное зафиксиро" ванное напряжение. На другом входе дифференциального детектора 5 напря" жение измеряется вместе с изменением входного контролируемого напряжения.

На выходе дифференциального детектора

5 выделяется абсолютное значение разности двух входных напряжений независимо от того, уменьшается или увеличивается входное контролируемое напряжение.

При достижении величины напряжения на выходе дифференциального детектора 5 заданного значения, определен ного регулируемым блоком 7 образцового напряжения, срабатывает компаратор 6. По перепаду выходного напряже" ния компаратора 6 происходит переброска счетного триггера 8 в другое устойчивое состояние. В результате блок 3 выборки-хранения, находящийся в состоянии выборки, переходит в состояние хранения и на его выходе фиксируется напряжение, соответствующее величине контролируемого напряжения в данный момент. А блок 4 вы" борки-хранения, .находящийся в режиме хранения, переходит в режим выборки.

Его выходное напряжение, равное по величине входному напряжению до его изменения, скачком изменяется и ста" новится равным текущему значению входного контролируемого напряжения.

При этом разность входных напряжений дифференциального детектора 5 становится равной нулю. Компаратор 6 возвращается в исходное состояние. Так на выходе компаратора 6 формируется кратковременный импульс. Положение переднего фронта этого импульса соответствует моменту, когда величина относительного изменения контролируе мого напряжения достигла значения величины амплитудного кванта.

При продолжающемся изменении входного контролируемого напряжения по" лярность входного для дифференциального детектора 5 напряжения изменяет знак и, при достижении разности между зафиксированной и изменяющейся вели" чинами контролируемого напряжения величины порогового уровня, вновь срабатывает компаратор б и по его

1442925 перепаду вновь перебрасывается счетный триггер 8. Блоки 3 и 4 выборкихранения вновь изменяют свои состояния, компаратор 6 возвращается в исходное состояние и на его выходе оказывается сформированным кратковременный импульс. Этот процесс повторяется при любых изменениях (как в большую, так меньшую сторону) контролируемого напряжения. Любые изменения его, равные по величине заданным амплитудным квантам, от мечаются появлением кратковременных импульсов, передний фронт которых соответствует моменту квантованного изменения контролируемого напряжения.

Одновременно дифференцирующий блок

1 осуществляет определение знака производной функции изменения контролируемого напряжения. При увеличении контролируемого напряжения, что соответствует положительному значению производной, на прямом выходе дифференцирующего блока 1 имеется напряжение логической "1", а на инверсном — напряжение логического 0

При относительном уменьшении контролируемого напряжения, что соответствует отрицательному значению производной функции контролируемого напряжения, на прямом выходе дифференцирующего блока 1 будет напряжение логического "0", а на инверсном выходе — напряжение логической "1".

Итак, при положительных изменениях контролируемого напряжения логической "1" открыт ключ 9, а ключ 10, управляемый инверсным выходом дифференцирующего блока 1, закрыт. Импульсы от квантователя 2 с выхода компаратора 6, соответствующие моментам квантованных изменений контролируемого напряжения, проходят через ключ 9 на вход прямого счета реверсивного счетчика 14 и наращивают его содержимое. При отрицательных изменениях контролируемого напряжения на инверсном выходе дифференцирующего блока — напряжение логической "1".

При этом ключ 9 закрыт, а ключ 10 открыт. Импульсы от амплитудного квантователя 2 проходят через ключ 10 на вход обратного счета реверсивно- го счетчика 14 и уменьшают его содержимое. Одновременно по каждому из импульсов квантователя 2 производится запись в регистр 13 знака того же импульса, прошедшего либо через ключ

l5

9, либо через ключ 10, в зависимости от того положительный или отрицатель— ньгА квант изменения входного напряжения сопровождает данный импульс.

Таким образом, в регистре 13 знака по каждому из импульсов квантователя

2 оказывается записанным код, характеризующий знак кванта. Также каждый из импульсов с выхода амплитудного квантователя 2 производится инициирование регистрации информации в блоке

12 регистрации. В случае испольЗования в качестве блока 12 регистрации

ЭВМ по импульсам осуществляется запрос на прерывание программы, по которому ЭВМ считывает числовые коды реверсивного счетчика 14 и таймера

11. При этом можно не регистрировать код счетчика 14, а считать лишь код регистра 13 знака, в котором зафиксирована информация о знаке квантованного изменения.

Можно инициировать регистрацию информации в блоке 12 регистрации через равные интервалы времени, задаваемые таймером 11. В этом случае необходимо осуществлять регистрацию кодов содержимого реверсивного счетчика 14.

Можно также инициировать регистра" цию информации по импульсу, выдавае" мому реверсивным счетчиком 14, при достижении его содержимым определенного заранее обусловленного значения кода. В этом случае регистрируется временной момент его наступления, а устройство осуществляет функцию допускового контроля.

Формула изобретения

55

Устройство для следящего контроля напряжения, содержащее реверсивный счетчик, регистр знака, ключ и амплитудный квантователь, содержащий компаратор и дифференциальньй детектор, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход ключа, соединен со счетным входом реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности восстановления хода изменения исследуемого процесса и упрощения устройства, в него введены блок регистрации, таймер, дифференцирующий блок, второй ключ, а амплитудный квантователь дополннтель1442925

Составитель Г.Козуля

Редактор Е.Папп Техред JI.Ñåðäþêîâà Корректор О.Кравцова

Заказ 6380/42 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 но содержит регулируемый блок образцового напряжения и два блока выборки-хранения, входы которых и вход дифференцирующего блока объединены и являются входом устройства, выходы блоков выборки-хранения соединены с соответствующими входами дифференциального детектора, выход компаратора соединен с входами первого и второго ключей и управляющими входами таймера, блока .регистрации, регистра знака и с входом счетного триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляю- °

I 5 щими входами соответствующих блоков выборки-хранения, прямой и инверсный выходы дифференцирующего блока соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключей, выходы которых соединены с соответствующими входами регистра знака, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго ключа, выходы таймера, реверсивного счетчика, регистра знака соединены с соответствующими информационными входами блока регистрации, второй вход компаратора соединен с выходом регули" руемого источника образцового напря . жения,