Измеритель экстремумов напряжения
Изобретение относится к вычислиvt (t) тельной и информационно-измерительной технике и может быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков автоматизированных систем испытаний. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения многоканального опроса источников измеряемых сигналов и определения минимума и максимума по каждому каналу. Цель изобретения достигается применением аналогового коммутатора 3, запоминающего устройства 10, цифрового компаратора 11 и соответствующих связей между блоками. Устройство содержит также генератор 1, блоки И 2,15, аналого-цифровой преобразователь 4, инвертор 5, элементы И-НЕ 6, 9, 14. адресный счетчик 7, триггеры 8, 13. 17, распределитель 12 импульсов. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 19/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4602166/21 (22) 05.11.88 (46) 07.05.91. Бюл. М 17 (71) Новочеркасский политехнический институт им,Серго Орджоникидзе и Всесоюзный научно-исследовательский институт электровоэостроения (72) В.П,.Гринченков, П.Е.Сергиенко и ВЛ.Чернов (53) 621.317,725 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР йв 789813, кл, G 01 R 19/04, 14.02.79.
Авторское свидетельство СССР
N 1265631, кл. 6 01 R 19/04, 13.02.85. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭКСТРЕМУМОВ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вычислиИ.(8) „„5LI ÄÄ 1647435 А1 тельной и информационно-измерительной технике и может быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков автоматизированных систем испытаний.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения многоканального опроса источников измеряемых сигналов и определения минимума и максимума по каждому каналу. Цель изобретения достигается применением аналогового коммутатора 3, запоминающего устройства 10, цифрового компаратора 11 и соответствующих связей между блоками.
Устройство содержит также генератор 1, блоки И 2, 15, аналого-цифровой преобразователь 4. инвертор 5, элементы И вЂ” НЕ 6, 9, 14, адресный счетчик 7, триггеры 8, 13. 17, распределитель 12 импульсов. 1 ил.
1647435
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков технологического процесса или автоматизированных систем испытаний, где возникает необходимость определения максимального и минимального значений сигналов, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения последовательного опроса источников измеряемых сигналов и одновременного определения максимума и минимума по каждому каналу в реальном масштабе времени, На чертеже приведена блок-схема измерителя.
Измеритель содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый элемент И 2, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, инвертор 5, первый элемент И вЂ” HF 6, адресный счетчик 7, RS-триггер
8, второй элемент И вЂ” НЕ 9, запоминающий элемент 10, цифровой компаратор 11, распределитель 12 импульсов, первый Б-триггер 13, третий элемент И-НЕ 14, второй элемент И 15, элемент ИЛИ 16, второй 0триггер 17.
Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И 2, второй вход которого соединен с вторым входом измерителя, Выход первого элемента И 2 подключен к первому входу распредели-геля 12 импульсов, первый выход 18 которого соединен с первым синхронизирующим входом аналого-цифрового преобразователя 4, Второй вход последнего подключен K выходу аналогового коммутатора 3, входы которого соединены с входными клеммами измерителя для подключения источников измеряемого сигнала, а адресные входы — с адресными входами запоминающего элемента 10 и информационными выходами адресного счетчика 7.
Второй выход адресного счетчика 7 соединен с вторым входом второго элемента ИНЕ 9, первый вход которого соединен со старшим разрядом А> первой информационной группы входов цифрового компаратора 11 и с прямым выходом RS-триггера 8, R-вход которого подключен к третьему выходу адресного счетчика 7. R-вход адресного счетчика 7 соединен с S-входом
RS-триггера 8, с вторым входом распределителя 12 импульсов и третьим входом измерителя "Сброс", а С-вход адресного счетчика соединен с выходом первого элемента И-HE 6, второй вход которого соединен с первым входом измерителя, а первый вход через инвертор 5 — с вторым выходом
10 которого соединен с инверсным выходом второго D-триггера 17. 0-вход триггера 17
20 соединен с выходом элемента ИЛИ 1.6. вто30
19 распределителя 12 импульсов. Третий выход 20 последнего соединен с С-входом первого 0-триггера 13, а О-вход первого триггера 13 подключен к первому входу элемента ИЛИ 16 и выходу "Меньше" цифрового компаратора 11. Старший разряд первой информационной группы цифрового компаратора 11 соединен с шиной логического 0", Выход "Больше" цифрового компаратора соединен с вторым входом второго элемента И 15, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого 0-триггера
13 и вторым входом третьего элемента И—
НЕ 14. Первый вход элемента И-НЕ 14 соединен с выходом второго элемента И вЂ” НЕ 9, а выход — с (и+1)-м разрядом адресного входа запоминающего элемента 10, вход записи рой вход которого соединен с выходом второго элемента И 15, R-вход первого
0-триггера 13 подключен к четвертому выходу 21 распределителя 12 импульсов, пятый выход 22 которого соединен с С-входом, а шестой выход 23 — с R-входом второго
0-триггера 17.
В работе измерителя можно выделить два основных режима: регистрация экстремумов по каждому измерительному каналу и считывание найденных значений в устройство, обеспечивающее их дальнейшую обработку, Управление измерителем может осуществляться, например, от микроЭВМ, с помощью которой формируются управляющие сигналы "Выборка или считывание" (Выб/счит), "Тактовые импульсы" (ТИ), "Сброс", МикроЭВМ обеспечивает и дальнейшую обработку полученных кстремумов, например вычисление размаха по каждОму каналу.
Кроме того, в измерителе имеет место вспомогательный режим — начальной записи, выполняемый однократно перед режимом регистрации экстремумов и позволяющий записать в запоминающий элемент 10 начальные значения кодов измеряемых сигналов, что исключает возможные возникновение в памяти кодов, превышающих диапазон измеряемых сигналов.
В режиме начальной записи на втором входе измерителя устанавливается сигнал
"Выб/счит", соответствующий уровню логического "0". на первом входе — ТИ, соответствующий уровню логической "1". На входе
"Сброс" измерителя формируется единичный импульс, который сбрасывает в 0 адресный счетчик 7, на прямом выходе
RS-триггера 8 устанавливает уровень логической "1", а также устанавливает в началь1647435
10 ное положение распределитель 12 импульсов. При этом на четвертом 21 и шестом 23 выходах распределителя импульсов формируются импульсы, сбрасывающие первый
13 и второй 17 D-триггеры. Сигнал с прямого выхода RS-триггера 8, поступая на старший разряд Am первой информационной группы входов цифрового компаратора 11, на его выходе "Больше" устанавливает уровень логической "1" независимо от соотношения кодов на выходах аналого-цифрового преобразователя 4 и запоминающего элемента
10. После завершения импульса "Сброс" и подачи на вход "Выб/счит" уровня логической "1" в измерителе начинается последовательный обзор измеряемых источников сигналов.
Импульсы с генератора 1 тактовых импульсов через открытый первый элемент И 2 поступают на первый вход распределителя
12 импульсов. По синхронизирующему импульсу с первого выхода распределителя импульсов аналого-цифровой преобразователь 4 выдает код измеряемого сигнала по измерительному каналу, номер которого определен адресным счетчиком 7. Адрес измерительного канала и ячейки памяти запоминающего элемента 10 изменяется по сигналу с второго выхода 19 распределителя импульсов, проходящему через инвертор
5, первый элемент И вЂ” HE 6 на счетный Свход адресного счетчика 7. Первый 0-триггер 13 остается в исходном положении, так как на его D-входе поддерживается уровень логического "0", Единичный сигнал с выхода
"Больше" цифрового компаратора 11, пройдя через второй элемент И 15 и элемент
ИЛИ 16, поступает на 0-вход второго 0триггера 17. По синхронизирующему импульсу с выхода 22 распределителя 12 импульсов сигнал с инверсного выхода 0триггера 17 формирует сигнал записи, по которому данные с выходов аналого-цифрового преобразователя 4 записываются в.запоминающий элемент 10. Импульсами с четвертого 21 и шестого 23 выходов распределителя 12 импульсов сбрасываются первый 13 и второй 17 0-триггеры. Процесс повторяется, пока не будут записаны в память коды данных всех М измерительных каналов в область памяти, предназначенную для хранения максимумов (число М выбирается так, чтобы М=2", где n — целое число).
После заполнения всей области, в которой хранятся максимумы, в (и+1-м разряде адресного счетчика 7 появляется логическая
"1". Этот сигнал проходит через второй элемент И-НЕ 9 и третий элемент И-НЕ 14 и. поступая на (n+1}A адресный разряд эапо15
4Q
55 минающего элемента 10, начинает адресовать область памяти, предíаsHà÷åíную для хранения минимумов измеряемых сигналов. После заполнения этой области в (и+2)м разряде адресного счетчика 7 появляется логическая "1", которая сбрасывает HS-триггер 8. Нулевой уровень на прямом выходе
RS-триггера 8 поддерживает на выходе второго элемента И вЂ” НЕ 9 уровень логической
"1" независимо от состояния выхода (и+1)-го разряда адресного счетчика 7. Кроме того.
RS-триггер 8 устанавливает на входе А,п цифрового компаратора 11 логический "0", разрешает сравнение кодов аналого-цифрового компаратора 11 и запоминающего элемента 10, т.е. измеритель переходит непосредственно в режим регистрации экстремумов.
В режиме регистрации, если кодданных с аналого-цифрового преобразователя 4 больше кода, записанного в запоминающем элементе 10, то на входе записи запоминающего элемента 10 сигнал записи сохраняется и данные с аналого-цифрового преобразователя 4 записываются в область памя ги, в которой хранятся максимумы.
Если код данных с аналого-цифрового преобразователя 4 меньше кода, записанного в запоминающем элементе 10. т0 сигнал логической "1" с выхода "Меньше" цифрового компаратора 11 по синхронизирующему сигналу с третьего выхода 20 распределителя 12 импульсов переключает первый D-триггер 13. Уровень лог, ческаго
"0" на его инверсном выходе, пройдя через третий элемент И вЂ” НЕ 14, адресует область памяти, в которой хранятся минимумы.
Сравнение кодов с выходов аналого-цифрового преобразователя 4 и запоминающего элемента 10 повторяется. Если код данных с аналого-цифрового преобразователя 4 больше, то запись в память не происходит, так как D-триггер 13 поддерживает второй элемент И 15 в закрытом состоянии независимо от значения выхода "Больше" цифрового компаратора 11, Если код данных с аналого-цифрового преобразователя 4 меньше, то сигнал, соответствующий логической "1", с выхода "Меньше" цифрового компаратора 11 проходит через элемент
ИЛИ 16 íà D-вход второго 0-триггера 17, который по синхронизирующему импульсу с пятого выхода 22 распределителя 12 импульсов формирует на своем инверсном BbJходе сигнал записи.
При считывании значений экстремумов из запоминающего элемента 10 на вход измерителя "Выб/счит" задается уровень логического "0". запрещающий прохождение.импульсов от генератора l тактовых импуль1647435
10 сов на распределитель 12 импульсов. Управляющий импульс на входе "Сброс" устанавливает адресный счетчик 7, RS-триггер В, распределитель 12 импульсов, первый 13 и второй 17 О-триггеры в положение, соответствую цее режиму начальной записи. Кроме того, уровень логического "0"., установившийся на втором выходе 19 распределителя
12 импульсов, через инвертор 5 разрешает прохождение тактовых импульсов с первого входа измерителя ТИ через первый алеман — И-НЕ 6 на счетный вход адресного счетчика 7.
Нулевой уровень на входе "Выб/счет" запрещает поступление импульсов с тактового генератора 1 на первый вход распределителя 12 имг;ульсов, поэтому ан не меняет своего состояния, следовательно, сигнал записи. формируемый первым и вторым Dтриггерами 13 и 17, не возникает, Па каждому тактовому импульсу с входа
ТИ изменяется состояние адресного счетчика 7 и данные из запоминающего элемента
10 поступают на выход измерителя, актовые и..:пульсы ТИ пода»атся до тех по;, пока не будут считаны все значения экстремумов, например, ь па i .; микроЗВМ.
Формула изобретения
Измеритель экстремумов напряжения. содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым ьходом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом измерителя, а выход подключен к первому входу распределителя импульсов, первый выход которого соединен с первым входом аналога-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами запоминающего элемента, выходы которого соединены с первой группой входов цифровага компаратара, вторая группа входов которого соединена с информационными входами запоминающего элемента, а второй выход цифрового кампаратара соединен с О-входом первого D-триггера, выход запоминающего элемента соединен с выходом измерителл, отл ича ющийсл тем,что, с целью расширения функциональных вазможностей за счет обеспечения последовательного опроса источников измеряемых
50 сигналов и одновременного определения максимума и минимума для каждого измеряемого напряжения, в него введены аналоговый коммутатор, второй D-триггер, RS-триггер, первый, второй и третий элементы И вЂ” НЕ, инвертор, второй элемент И, элемент ИЛИ, адресный счетчик, причем .первые информационные выходы адресного счетчика подключены к адресным входам запоминающего элемента и аналогового коммутатора, второй выход адресного счетчика соединен с вторым входом второго элемента И вЂ” НЕ, первый вход которого соединен с входом старшего разряда первой информационной группы-входов цифрового компаратора и с прямым выходом
RS-триггера, R-вход которого подключен к третьему выходу адресного счстчика, R-вход которого соединен с S-вхо ом RS-триггера и с третьим входом измерителя, а С-вход адресного счетчика соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом измерителя, а первый вход через инвертар соединен с вторым выходом распределителя импульсов, третий выход которого соединен с С-входом первого D-триггера, à D-вход первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ и выходам "Меньше" цифрового компаратора, выход "Больше" цифровога компаратора соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого D-триггера и вторым входом третьего элемента И вЂ” НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИНЕ, а выход — с (и+1)-м разрядом адресного входа запоминающего элемента, вход записи которого соединен с инверсным выходом второго D-триггера, 0-вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, R-вход первого D-триггера подключен к четвертому выходу распределителя импульсов. пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с С- и R-еходами второго 0-триггера, второй вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом аналогового коммутатора, входы которого являются входными клеммами измерителя для подключения источников измеряемых сигналов.
