Многоканальный электроизмерительный прибор

 

Сущность изобретения: многоканальный электроизмерительный прибор содержит блок регистрации 1. входное устройст во2. коммутатор 3, п блоков управления 4, N измерительных каналов 5, N входных клемм, генератор тактовых импульсов 6, дифференцирующую цепь 7-8, первый 9 и второй 10 элемент НЕ, элемент И 11, п световых индикаторов 12, п клемм для подключения опорных напряжений 13, клемму для подключения источника питания 14. Измерительные каналы последовательно через входное устройство 2 и коммутатор 3 подключаются к блоку регистрации 1. Кроме того, каждый блок управления 4 выполнен в виде компаратора 16, одновибратора 17. первого 18 и второго 19 триггеров, первого 20 и второго 21 элементов И и элемента И-НЕ 22. 1 ил.^00оо юV4

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК )5 G 01 8 19/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4795956/21 (22) 26,02.90 (46) 07,12.92. Бюл, ¹ 45 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Д,М.Белый и О.А.Дулов (56) Приборы и системы управления. 1970.

N 12, с.36 — 37.

Горлач А,А., Минц М,Я.. Чинков В,К.

Цифровая обработка сигналов в измерительной технике, с.59. рис.13 (прототип). (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР (57) Сущность изобретения: многоканальный электроизмерительный прибор содержит блок регистрации 1. входное устройство

„„5U„„1780027 А1

2. коммутатор 3, п блоков управления 4, N измерительных каналов 5, N входных клемм. генератор тактовых импульсов б, дифференцирующую цепь 7 — 8, первый 9 и второй 10 элемент НЕ, элемент И 11, п световых индикаторов 12, и клемм для подключения опорных напряжений 13, клемму для подключения источника питания 14, Измерительные каналы последовательно через входное устройство 2 и коммутатор 3 подключаются к блоку регистрации 1. Кроме того, каждый блок управления 4 выполнен в виде компаратора 16, одновибратора 17, первого 18 и второго 19 триггеров, первого

20 и второго 21 элементов И и элемента

И-НЕ 22, 1 ил.

1780027

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для одновременного контроля ряда параметров различных процессов.

Известен многоканальный щитовой эпектроизмерительный прибор, включающий модуль, состоящий из размещенных в общем корпусе самостоятельных измерительных механизмов, число которых равно числу каналов измеряемых параметров, циферблат с отдельными шкалами для каждого параметра и установленный на корпусе блок входных клемм для подключения цепей измерения и напряжения питания (1).

Недостатки данного прибора — значительные габариты, сложность процесса фиксации информации, низкая достоверность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканальный электроизмерительный прибор, принятый за прототип, содержащий блок регистрации, входное устройство, коммутатор, блок управления, N входных клемм и измерительных каналов. последовательно через входное устройство и коммутатор подключаемых к блоку регистрации (2).

Недостатком данного прибора является низкая достоверность контроля вследствие отсутствия возможности автоматического контроля значений параметров одновременно по всем каналам.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет автоматического контроля значений параметров одновременно по всем каналам.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого прибора.

Многоканальный электроизMåðèòåëьный прибор содержит блок регистрации 1, входное устролство 2, коммутатор 3, п блоков управления 4, N входных клемм 5 и N измерительных каналов, последовательно через входное устройство 2 и коммутатор подключаемых к блоку регистрации 1, генератор тактовых импульсов 6, дифференцирующую цепь из резистора 7 и конденсатора В, первый 9 и второй 10 элементы НЕ, элемент И 11. N световых индикаторов 12, N клемм 13 для подключения опорных напряжений, клемму 14 для подключения источника питания, при этом каждая входная клемма 5 с первой по N соединена с каждым входом коммутатора 3 с первого no N и каждым первым входом блоков управления 4 с rtepaoro по N, каждый выход коммутатора 3 с первого по N соединен с каждым входом входного устройства

2 с первого по Ч, выход входного устройства

2 соединен с входом блока регистрации 1, 10

15 блока управления 4 со второго по М, второй выход каждого блока управления 4 с первого по N-1 соединен с третьим входо л каждого блока управления 4 со второго по N первый выход М блока управления 4 соединен с входом второго элемента НЕ 10. второи выход N блока управления 4 соединен с

N входом управления коммутатора 3 и входом N светодиодного индикатора 12, третий.

55 первый вывод дифференцирующий цеRY. со-. единен с клеммой 14 для подклю <ения ис— точника питания, второй вывсд дифференцирующей цепи соединен r. входом первого элемента НЕ 9, третий вывод дифференцирующей цепи соединен с об щей шиной 15, выход первого элемента HE

9 соединен с первым входом перво о эпемента И 11, выход первого элемента И 11 соединен со вторым входом первого блока управления 4, выход генератора тактовых импульсов 6 соединен с третьим входом первого блока управления 4. каждый первый выход блоков управления 4 с первого по

N-1 соединен с вторыми входами каждого выход каждого блока управления 4 с первого по.N-1 соединен с каждым входом управления с первого по N-1 коммутатора 5 и с входом светодиодного индикатора 12 с первого по N-1, каждая клемма 13 дпя подключения опорного напряжения с первой по К соединена с четвертым входом каждого блока управления 4 с первого по М. При этом каждый блок управления 4 выполнен в виде компаратора 16, одновибратора 17. первого I8 и второго 19 триггеров первого 20 и второго 21 элементов И и элемента НЕ 22. причем первый вход компаратора 16 соединен с первым входом блока управления 4. второй вход компаратора 16 соединен с че вертым входом блока управления 4, выход компаратора 16 соединен с входом данных первого триггера 18, первый вход первого элемента И 20 соединен с вторым входом и первым выходом блока управления 4; входом сброс второго триггера I 9. второй вход первого элемента И 20 соединен с выходом и входом данных второго триггера 19, выход первого элемента И 20 соединен с входом сброса первого триггера 18 с«е ный вход первого триггера 18 соединеt» с третьим входом блока управления 4, первым вхс дом второго элемента И 21 и первым вхсдо . элемента И-НЕ 22, второй вхсд второго эпе мента И 21 соединен с первым выходом первого триггера 18, второй выход Kolri)of i: соединен с вторым входом элемента V H|22. выход второго элемента И 21 соеди:;он с первым выходом блока управления 4, выход элемента И-НЕ 22 соединен с входом одно вибратора 17. первый выход ко оргл о сое1780027 динен с третьим выходом блока управления

4, второй выход одновибратора 17 соединен со счетным входом второго триггера 19.

Электроизмерительный прибор работает следующим образом.

При включении источника питания 14 происходит заряд конденсатора 8 через резистор 7, в результате чего на выходах элемента НЕ 9 и элемента И 11 появляется отрицательный импульс, который устанавливает в нулевое состояние триггеры 18,19 блоков управления 4. Если ни на одной входной клемме 5 напряжение не превышает соответствующего опорного напряжения источников опорного напряжения 13, то на второй вход элемента И 21 с первого выхода триггера 18 поступает напряжение логической "1". В результате этого импульсы с выхода генератора тактовых импульсов 6. поступающие на первый вход элемента И 21 проходят через элемент И 21 первого блока управления БУ 1 и поступают на первый вход элемента И 21 БУ 2 и т.д, Импульсы тактовой частоты с выхода элемента И 21 БУ

N поступают через элемент НЕ 10 на второй вход элемента И 11 и устанавливают прибор в исходное состояние. Импульсы ГТИ 6 не проходят через элемент И-НЕ 22 БУ 1, так как на второй вход элемента И-НЕ 22 подается напряжение логического "0" с первого выхода триггера 18. В результате блоки управления 4 не вырабатывают импульсов управления коммутатором 3. коммутатор 3 закрыт и на блок регистрации БР 1 напряжения ни по одному из каналов не поступают. Допустим, что напряжение на входе 1 входных клемм 5 превышает величину ООП1 на источнике опорного напряжения 13. Тогда с выхода компаратора 16 логическая "1" поступает на вход данных триггера 18 и на выходах триггера появятся импульсы тактовой частоты, так как счетный вход триггера соединен с выходом ГТИ 6. Эти импульсы поступают на вторые входы элемента И 21 и И-НЕ 22 БУ 1. причем на элемент И 21 в противофазе, а на элемент И-НЕ 22 в фазе с импульсами ГТИ 6. врезуль,тате на выходе элемента И 21 сигнал отсутствует, тактовые импульсы не поступают на последующие блоки управления. а на выходе элемента

И-HE 22 появляются тактовь;е импульсы, запускающие одновибратор 17. Одновибратор 17 вырабатывает импульс управления коммутатором 3. который подключает входную клемму 1 первого канала через входное устройство BY 2 к БР l. при этом одновременно включается светодиодный индикатор

СИ 12 первого канала. С помощью BY 2 происходит масштабирование. то есть при5

55 ведение параметра по соответствующему каналу измерения к единому БР 1. Длительность импульса одновибратора 17 выбирается достаточной для установления и считывания показаний блока регистрации 1.

По окончании импульса одновибратора 17 задним фронтом импульса триггер 19 через элемент И 20 ВУ 1 поступает на вход сброс триггера 18, устанавливает триггер в нулевое состояние и поддерживает нулевое состояние триггера 18 независимо от наличия логической "1" на входе данных. В результате на второй вход элемента И 21 БУ поступает логическая "1" и тактовые импульсы с

ГТИ 6 начинают проходить на второй вход

БУ 2 и т,д. На второй вход элемента И-НЕ 22

БУ 1 поступает логический "0" и тактовые импульсы с ГТИ 6 не поступают на одновибратор 17, Тактовый импульс, пройдя последовательно через БУ 1, БУ 2...БУ N. через элемент НЕ 10 поступает на второй вход элемента И 11 и устанавливает прибор в исходное состояние. Если продолжает сохраняться условие U > U«, то следующий тактовый импульс вызовет аналогичным образом управляющий импульс с БУ 1 и т.д.

Если, помимо того. что V» U» будет выполняться также условие Um VonM, т.е. в одном из каналов, кроме первого, напряжение на входных клеммах 5 также превысит соответствующее опорное напряжение, то после подключения к БР 1 первого канала произойдет подключение к БР 1 m-го канала с индикацией соответствующего СИ 12, При этом работа m-го БУ 4 происходит аналогично работе BY 1, рассмотренной выше.

Таким образом, принцип работы прибора следующий.

При отсутствии на любом из входов напряжения, превышающего соответствующее опорное напряжение, то есть критическое значение измеряемого сигнала. блок регистрации 1 не подключается к входным клеммам 5 и индикации нет. При превышении измеряемыми напряжениями критических значений БР 1 поочередно подключается к соответствующим каналам на требуемое для измерения и регистрации время с одновременной регистрацией номера подключенного канала. После подключения последнего по порядку канала из тех, в которых напряжение превышает опорное значение, цикл повторяется.

В электроиэмерительном приборе-прототипе контролируемый канал подключается к блоку регистрации в требуемый момент времени, в этот же момент измеряемая величина по другому каналу может превзойти критическое значение, что снижает досто1780027 ный прибор, содержащий блок регистрации, 0 входное .устройство, коммутатор, блок уп30

35 каждым входом коммутатора с первого по п-й и каждым первым входом блоков управ- ления с первого по п-й, каждый выход ком-, 40

50 верность контроля, 8 предлагаемом приборе происходит автоматическое подключение к блоку регистрации именно того канала, значение измеряемого параметра по которому достигает критического значения, Такой принцип измерения позволяет резко повысить достоверность контроля.

Предлагаемый многоканальный электроизмерительный прибор был реализован в виде трехканального, на базе серийного электроизмерительноco прибора типа

М4295. Габариты прибора составили 140К

120Х 35 мм, вес 450 r. Механическая и электрическая часть предложенного прибора вписалась в корпус серийного прибора

М4295 за счет увеличения коэффициента заполнения, Формула изобретения

1. Многоканальный электроиэмерительравления, N измерительных каналов и N входных клемм, измерительные каналы последовательно через входное устройство и коммутатор подключаются к блоку регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения дсстоверности контроля за счет автоматического контроля значений параметров одновременно по всем каналам, он снабжен генератором тактовых импульсов, дифференцирующей цепью, первым и вторым элементами НЕ. элементом И, и световыми индикаторами. и-1 блоками управления, клеммами для подключения опорных напряжений, клеммой для подключения источника питания, каждая входная клемма с первой по и-ную соединена с мутатора с первого по и-й соединен с каждым входом входного устройства с первого по п-й, выход входного устройства соединен с входом блока регистрации, первый вывод дифференцирующей цепи соединен с клеммой для подключения источника питания, второй вывод дифференцирующей цепи соединен с входом первого элемента Н Е, третий вывод дифференцирующей цепи соединен с общей шиной. выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И. второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, 5

10 выход первого элемента И соединен с вторым входом первого блока управления Bblход генератора тактовых импульсов соединен с третьим входом первого блока управления, каждый первый выход блоков управления с первого по (и-1)-й соединен с

8TopblMM входами каждого блока управления с второго по п-й, второй выход каждого блока управления с первого по (п-1)-й соединен с третьим входом каждого блока управления с второго по и-й. первый выход и-блока управления соединен с входом второго элемента НЕ, второй выход и-блока управления соединен с и-входом управления коммутатора и входом и-светодиодного индикатора, третий выход каждого блока управления с первого по (и-1}-й коммутатора и входом светодиодного индикатора с первого по (n-1)-й, каждая клемма для подключения опорного напряжения с первой по и-ную соединена с четвертым входом каждого блока управления с первого по п-й.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок управления выполнен в виде компаратора, одновибратора, первого и второго триггеров, первого и второго элементов И и элемента И-НЕ, причем первый вход компаратора соединен с первым входом блока управления. второй вход компаратора соединен с четвертым входом блока управления. выход компаратора соединен с входом данных первого триггера. первый вход первого элемента И соединен с вторым входом и первым выходом блока управления и входом сброс второго триггера, второй вход первого элемента И соединен с выходом и входом данных второго триггера. выход первого элемента И соединен с входом

"Сброс" первого триггера, счетный вход первого триггера соединен с третьим входом блока управления. первым входом второго элемента И и первым входом элемента

И-НЕ, второй вход второго элемента И соединен с первым выходом первого триггера. второй выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход второго элемента И соединен с первым выходом блока управления, выход элемента И-НЕ соединен с входом одноэибратора, первый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, второй выход одновибратора соединен со счетным входом второго триггера.