Устройство для измерения периодамедленно изменяющегося напряже-ния

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»i»}794602 бо»ез боветскиМ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11.78 (21) 2687570/18-10 с присоединением заявки № (51) M. Кл.з

G 04F 10/04 (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (53) УДК 681.11 (088.8) ио делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

E. М. Комаров, В. А. Corp и И. А. Любенков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИОДА

МЕДЛЕННО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ НАПРЯ)КЕНИЯ

ГосУдарственный комитет (23) Пр»орите

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и обработки результатов измерений.

Известно устройство для измерений интервала времени, содержащее двухкаскадный регистр сдвига, схему И, генератор счетных импульсов, счетчик с индикатором, два источника постоянного напряжения и переключатель (1).

Недостатком устройства является неустойчивая его работа при колебаниях темпер атуры.

Известно устройство для контроля временного интервала, содержащее генератор импульсов, счетчик импульсов, ключевые и логические элементы (2).

Это устройство требует выбора определенных параметров и режимов работы для обеспечения устойчивой работы при изменении температуры.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения периода медленно изменяющего напряжения введены схема сравнения, две схемы запрета и два элемента памяти, два элемента И и элемент ИЛИ, причем первый выход схемы сравнения соединен с первым входом первой схемы запрета и вторым логическим элементом И, второй выход — с первым входом второй схемы запрета и первым логическим элементом И, 5 выходы схем запрета соединены с элементами памяти, выходы которых подключены к логическим элементам И; при этом выход первого устройства памяти соединен с вторым входом схемы запрета, а выход второй

10 устройства памяти — с вторым входом первой схемы запрета.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения периода медленно изменяющего напряжения.

15 Устройство для измерения периода медленно изменяющего напряжения содержит генератор счетных импульсов 1, ключ 2, счетчик импульсов 3, триггер 4, формирователь импульсов 5, логический элемент ИЛИ

20 6, логические элементы И 7, 8, элементы памяти 9, 10, схемы запрета 11, 12 и схему сравнения 13.

Работа устройства начинается после снятия сигнала «Сброс», который устанавли25 вает в исходное состояние счетчик импульсов 3, триггер 4 и элементы памяти 9 и 10.

На входы схемы сравнения 13 поступают медленно изменяющееся периодическое напряжение, период которого необходимо из30 мерить, и постоянное опорное напряжение, 794602 такой момент, когда оно становится меньше опорного, и сигнал на входе схемы запрета

11 и входе логического элемента И 8 пропадает, а появляется сигнал на входе логи- 30 ческого элемента И 7 и входе схемы запрета 12.

Однако сигнал на выходе схемы запрета

12 не появится, т. к. на ее запрещающий вход поступает запомненный сигнал с эле- 35 мента памяти 9. На выходе логического элемента И 7 появляется сигнал, т. к. на одном входе есть сигнал с элемента памяти 9, а на другом — сигнал с выхода схемы сравнения 13. Сигнал с выхода логического эле- 40 мента И 7 поступает на логический элемент

ИЛИ 6, затем на формирователь импульсов

5 и на триггер 4. Триггер 4 открывает ключ

2, и счетные импульсы с генератора 1 поступают на счетчик 3. 45

При дальнейшем изменении входного напряжения оно становится больше опорного, и сигнал на входе логического элемента И

7 и входе схемы запрета 12 пропадает, а появляется сигнал на входе схемы запрета 50

11 и на входе логического элемента И 8.

Сигнал на выходе логического элемента И

7 пропадает, но импульса на выходе формирователя 5 не будет, т. к. формирователь импульсов 5 реагирует только на передний 55 фронт (появление) сигнала. Сигнал на выходе логического элемента И 8 не появляется, т. к. отсутствует сигнал на выходе устройства памяти 10.

При дальнейшем изменении входного на- 60 пряжения оно становится меньше опорного, сигнал на входе схемы запрета 11 и на входе логического элемента И 8 пропадает, а появляется сигнал на входе логического элемента И 7 и входе схемы запрета 12, 65 величина которого находится в пределах диапазона изменений периодического напряжения.

Форма периодического напряжения может быть любой, но в интервалах от минимального до максимального значения она должна изменяться монотонно. В схеме сравнения 13 происходит алгебраическое вычитание, и на выходах схемы образуются сигналы: на одном выходе — при положительной разности напряжений, на другом— при отрицательной.

В зависимости от того, больше или меньше входное напряжение, чем опорное, в момент снятия сигнала «Сброс» возможны два случая.

В первом случае, если входное напряжение больше опорного, появляется сигнал на входе схемы запрета 11 и входе логического элемента И 8, Сигнал со входа схемы запрета 11 проходит на вход элемента памяти 9, где запоминается. Сигнал с выхода элемента памяти 9 поступает на один из входов логического элемента И 7 и на запрещающий вход схемы запрета 12. При изменении входного напряжения наступает

1 0

4 которая по-прежнему заперта, т. к. на за-. прещающий ее вход поступает запомненный сигнал с элемента памяти 9. На выходе логического элемента И 7 появляется сигнал, который через логический элемент ИЛИ 6 поступает на формирователь импульсов 5, и сформированный по переднему фронту импульс перебрасывает триггер 4 в исходное положение. Ключ 2 закрывается, поступление счетных импульсов в счетчик 3 прекращается, и процесс измерения периода медленно изменяющегося напряжения заканчивается. При этом показания счетчика 3 определяет период медленно изменяющегося напряжения, который измеряется как интервал времени между двумя импульсами.

Эти импульсы вырабатываются схемами

5-13 устройства в моменты, когда входное напряжение становится меньше опорного.

Во втором случае, если при снятии сигнала «Сброс» входное напряжение меньше опорного, появляется сигнал на входе схемы запрета 12 и входе логического элемента И 7. Сигнал со входа схемы запрета 12 проходит на вход элемента памяти 10, где запоминается.

Сигнал с выхода элемента памяти 10 поступает на один из входов логического элемента И 8 и на запрещающий вход схемы запрета 11.

Дальнейшая работа устройства аналогична описанному в первом случае, но сигнал теперь появляется на входе логического элемента И 8 в то время, когда входное напряжение больше опорного. Импульсы на выходе формирователя импульсов 5 появляются в моменты, когда входное напряжение становится больше опорного.

Устройство не имеет регулировочных элементов и не требует выставления оптимальных режимов, за исключением выставления уровня опорного напряжения, величина которого выбирается приблизительно равной полусумме уровней медленно изменяющегося периодического напряжения.

Формула изобретения

Устройство для измерения периода медленно изменяющегося напряжения, содержащее последовательно соединенные генератор счетных импульсов, ключ и счетчик импульсов, а также триггер и формирователь временных интервалов, последовательно подключенные к ключу, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены схема сравнения, две схемы запрета, два элемента памяти, два элемента И и элемент ИЛИ, причем первый выход схемы сравнения соединен с первым входом первой схемы запрета и вторым элементом И, второй выход ее сое динен с первым входом второй схемы запрета и первым элементом И, выходы схем запрета соединены с элементами памяти, 794602

L9g 1/пи

Составитель В. Новицкий

Техред А. Камышникова

Редактор Б. Федотов

Корректор А. Галахова

Заказ, 374/14 Изд. № 159 Тираж 497 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 типография, пр. Сапунова, 2 выходы которых подключены ко вторым входам элементов И, выходы элементов И подключены к элементу ИЛИ, подключенному к формирователю временных интервалов, выход первого элемента памяти подключен ко второму входу второй схемы запрета, а выход второго элемента памяти подключен ко второму входу первой схемы запрета, при этом вторые входы первого и

Ф второго элементов памяти объединейы и подключены к триггеру и счетчику импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2518090, кл. G 04F

10/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 276522, кл. G 04F 10/04, 1971 (прототип).