Устройство для определения средних значений сигналов

 

(11) 59 1876

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01.10.76 (21) 2411856/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. К,2

G 06|"..т7/52

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05 02.78. Бюллетень № 5 (53) УДК 681.3 (088. 8) (45) Дата опубликования описанияЕ7.03. |73. (72) Авторы изобретения

Е, М. Шмарьян, В. В. Казаков, Ю. А. Гавинский, К, Ф. Баканов и О, M. Епанишникова (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени, институт горного дела имени A. А. Скочинского (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНИХ

ЗНАЧЕНИЙ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для получения представительных данных о средних значениях электрических сигналов.

Известно устройство для определения средних значений сигналов, содержащее интегратор, тактовый генератор импульсов, ключи считывания и записи, счетчики импульсов (1).

Наиболее близко к предлагаемому устройство, содержащее датчик, вход которого является первым входом устройства, два интегратора, компаратор, первый вход которого соединен с источником постоянного напряжения, ключи считывания, дифференцирующую цепь, элемен r задержки, источник тока, генератор импульсов, выход которого через ключ записи соединен с информационными входами счетчика импульсов и первого интегратора, выходы которых соединены соответственно со входами первого и второго блоков регистрации; выход генератора тактовых импульсов соединен с единичным входом триггера(2,).

Недостатки известного устройства — низкая точность из-за больших потерь информации во время считывания, а также значительная сложность схемы, в результате чего устройство обладает низкой надежностью.

Цель изобретения — повышение точности ii надежности схемы — достигается тем, что выходы датчика соединены с прямым и инвертирующими входами второго интегратора и с выходами ключей считывания, первые входы которых соединены с соответствующими выходами источника тока, а вторые входы подключены к другому входу ключа записи и единичному выходу триггера, нулевой выход которого соединен с управляющим входом второго блока регистрации и со входом дифференцирующей цепи, выход которой через элемент задержки подключен ко входам установки в ноль первого интегратора и счетчика импульсов. Нулевой вход триггера соединен с выходом компаратора, второй вход которого подключен к инверти|5 рующему входу второго интегратора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит датчик 1, интеграторы 2 и 3, генератор тактовых импульсов 4, ключи 5, 6 считывания, ключи записи 7, компаратор 8, триггер 9, источник тока 10, дифференцирующую цепь 11, элемент задержки 12, генератор импульсов 13, блок регистрации 14, счетчик импульсов 15, блок регистрации lб, источник постоянного напряжения 17.

591876

Формула изобретения

Выход генератора импульсов 13 через ключ записи 7 соединен со входами счетчика импульсов 15 и интегратора 2, выходы которых соединены соответственно с блоком 16 и блоком 14, а выход генератора 4 соединен с одним из входов триггера 9. Выходы датчика 1 соединены с прямым и инвертирующим входами электрохимического интегратора 3 непосредственно, а выходы источника тока 10 через ключи 5, 6 считывания. Инвертирующий вход интегратора соединен со входом компаратора 8, а выход компаратора — со вторым входом триггера 9. Первый выход триггера 9 соединен с управляющими входами ключей записи 7 и считывания 5 и 6, второй — через дифференцирующую цепь 11 и элемент задержки 12 — со входами уставки в нуль интегратора 2 и счетчика 15 импульсов и непосредственно — с управляющим входом блока 16.

С датчика 1 (через балластный резистор) сигнал поступает на интегратор 3, количество вещества, перенесенное в нем с одного электрода на другой, пропорционально интегральному значению нагрузки за выбранное время, определяемое генератором тактовых импульсов 4.

Импульс напряжения, снимаемый с выхода генератора 4, поступает на один из входов триггера 9. Последний опрокидывается, в результате. чего ключи 5 и 6 считывания и ключи

7 записи открываются. С этого момента через интегратор 3 начинает проходить ток в обратном направлении относительно тока записи, определяемый сигналом с датчика 1.

Ток считывания на порядок или два больше тока записи, причем в это время из тока считывания вычитается действующее значение тока записи, благодаря чему устраняются потери информации.

Одновременно с началом считывания, через ключ 7 записи импульсы напряжения с генератора импульсов 13 поступают на информационный вход счетчика импульсов 15 и на интегратор 2. Выходное напряжение интегратора 2 линейно нарастает, пока действуют импульсы напряжения на его входе.

В момент обратного переноса всего количества вещества в электрохимическом интеграторе 3 на его инвертирующем электроде резко возрастает напряжение. В результате этого срабатывает компаратор 8, сигнал с которого опрокидывает триггер 9 в первоначальное положение, в результате чего ключи считывания 5 и 6 и записи 7 закрываются. Одновременно сигнал с триггера 9 включает блок 16, фиксирующий число, записанное счетчиком импульсов 15. Этот же сигнал через дифференцирующую цепь 11 и элемент задержки 12 сбрасывает в нулевое положение интегратор 2 и счетчик импульсов 15.

Далее все описанные операции повторяются. Таким образом показания, зафиксированные блоками 15 и 14, характеризуют энергию, потребляемую за расчетный промежуток времени, с выбранным масштабом, который определяется частотой генератора тактовых импульсов 4.

Использование новых связей между фунд кциональными блоками устройства позволяет уменьшить составляющую погрешности, обусловленную характером процессов в электрохимическом интеграторе, и повысить надежность схемы благодаря уменьшению числа функцион альных блоков.

Устройство для определения средних значений сигналов, содержащее датчик, вход которого является первым входом устройства, два интегратора, компаратор, первый вход которого соединен с источником постоянного напряже. ния, ключи считывания, дифференцирующую цепь, элемент задержки, источник тока, генератор импульсов, выход которого через ключ записи соединен с информационными входами счетчика импульсов и первого интегратора, выходы которых соединены соответственно со входами первого и второго блоков регистрации, 30 выход генератора тактовых импульсов соединен с единичным входом триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности схемы, выходы датчика соединены с прямым и инвертирующим входами второго интегратора и с выходами ключей считывания, пер35 вые входы которых соединены с соответствующими выходами источника тока, а вторые входы подключены к другому входу ключа записи и единичному выходу триггера, нулевой выход которого соединен с управляющим входом второго блока регистрации и со входом дифференцирующей цепи, выход которой через элемент задержки подключен ко входам установки в нуль первого интегратора и счетчика импульсов, нулевой вход триггера соединен с выходом компаратора, второй вход которого подключен к инвертирующему входу второго интегратора.

Источники информации, принятыые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3521077, кл. 307-31, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 266058 кл. G 01 R 19/02, 1968.

111-114 14П14 Заказ 594/48

Тираж 8аВ Подписное

Филиал ПГ!11 «Патен r», г. Ужг<>род, ул. Проектная. 4