Измерительный цифровой прибор

 

пщ 827978

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.79 (21) 2785565/18-21 (51) М. Ул. б 01D 21f02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81

Государственный комитет

CCC,Ð по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.77 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Беккер, И. П. Гринберг, А. А. Згонииков, В. Н. Бухнаев и Ю. T. Чигирин (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ПРИБОР

Изобретение относится к электрическим измерениям.

Известен измерительный цифровой прибор, состоящий из источника опорного напряжения, делителя опорного напряжения, пороговых схем, дешифратора и цифрового отсчетного устройства (iJ.

Недостатком данного устройства является отсутствие визуального наблюдения входного аналогового сигнала и его уровня относительно диапазона измерения.

Известен также измерительный прибор, в котором кроме цифрового десятичного индикатора имеется индикатор аналоговой входной величины. Таким индикатором может быть позиционный дискретный индикатор, состоящий из сегментов, причем каждому сегменту соответствует определенное значение входного сигнала. Данное устройство состоит из аналого-цифрового преооразователя, включающего схему сравнения и генератор пилообразного напряжения, ключ, генератор импульсов и триггер, счетчика импульсов, состоящего из несколько последовательно включенных десятичных декад, двоично-десятичного дешифратора, схемы управления и цифрового индикатора.

Генератор пилообразного напряжения по сигналу запуска формирует линейно изменяющееся напряжение, сравниваемое схемой сравнения с входным напряжением„

Одновременно от момента запуска генератора пилообразного напряжения до момента равенства U, и Uq»> на счетчик через ключ поступают счетные импульсы. Число счетных импульсов во временном интервале от запуска схемы до момента равенства входного U» напряжения и напряжения развертки Up»s пропорционально входному

1р сигналу U„„. Результат измерения одновременно отображается на индикаторе аналоговой входной величины, по которому определяется уровень входного аналогового сигнала относительно диапазона измерения

15 (21.

Недостатком данного устройства является невысокая точность и недостоверность считывания показаний прибора оператором.

Невысокая точность измерения обусловлена тем, что с повышением точности измерения увеличивается число сегментов позиционного индикатора аналоговой входной величины. Но с увеличением числа сегментов уменьшается подсветка сегмента, соответствующего входной величине, и поэтому при высокой точности аналого-цифрового преобразователя оператор не воспринимает подсветки сегмента, соответствующего входной величине. Для нормальной работы операто"0 ра число сегментов позиционного индика827978 тора не должно превышать 100, т. е. реализуемая точность аналого-цифрового преобразователя будет 1 Я>.

Недостоверность считывания показаний прибора оператором обусловлена тем, что при выходе из строя сегмента позиционного индикатора аналоговой входной величины не виден уровень входного сигнала относительно измеряемого диапазона.

Целью данного изобретения является повышение точности измерения.

11оставленная цель достигается тем, что в цифровой измерительный прибор, содержащий последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, счетчик, двоично-десятичный дешифратор и цифровой индикатор, содержащий позиционный дешифратор, позиционный цифровой индикатор и блок управления, который соединен с аналого-цифровым преобразователем, счетчиком, двоично-десятичным дешифратором, цифровым индикатором и позиционным дешифратором, соедненным с выходом счетчика, дополнительно введены блок приоритета групп, формирователь группы, блок приоритета анодов, формирователь анодов, блоки включения групп и включения анодов, выходы которого соединены с анодами позиционного цифрового индикатора, а входы соответственно подключены к выходам формирователя анодов и к блоку приоритета анодов, первый вход которого соединен с блоком управления и первым входом блока приоритета групп, а второй вход— с первым выходом позиционного дешифратора, второй выход которого подключен к первому входу формирователя групп, второи вход которого соединен с вторым выходом олока управления. 11ри этом выход формирователя групп подключен к второму входу олока приоритета групп, третии вход которого соединен с третьим выходом блока управления и вторым входом формирователя анодов, причем блок включения групп включен между позиционным цифровым индикатором и выходами формирователя групп и олока приоритета групп.

Повышение точности обусловлено тем, что независимо от числа разрядов аналогоцифрового преобразователя яркость свечения позиционного индикатора входной величины остается постоянной. Это достигается двухтактной работой индикатора. В первый такт высвечивается сегмент (цифра) старшей группы позиционного индикатора, соответствующий входной величине. Во второй такт высвечиваются все группы позиционного индикатора, предшествующие данной группе. Поскольку тактовая частота больше 50 Гц, на индикаторе видим светящийся столбик, соответствущий уровню входного сигнала относительно измеряемого диапазона. Выход из строя одного сегмента позиционного индикатора не сказывается на определении уровня входного сиг10

65 нала, поскольку подсвечиваются все предшествующие сегменты.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого измерительного цифрового прибора.

Предлагаемый цифровой измерительный прибор состоит из аналого-цифрового преобразователя 1, счетчика 2, двоично-десятичного дешифратора 3, цифрового индикатора 4, блока управления 5, позиционного дешифратора 6, формирователя групп 7, блока приоритета групп 8, блока приоритета анодов 9, формирователя анодов 10, блока включения групп 11, блока включения анодов 12 и позиционного цифрового индикатора 13.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. По сигналу, поступающему из блока 5, в исходное состояние ус- . танавливаются счетчик 2, блоки 9. Входной сигнал преобразуется аналого-цифровым преобразователем 1 в пропорциональное число счетных импульсов, которые поступают на счетчик 2. Результат преобразования, хранящийся в счетчике, дешифруется дешифратором 3 и считается цифровым индикатором 4.

Кроме того, результат преобразования иь счетчика 2 поступает в позиционный восьмеричный дешифратор 6. Считывание результатов дешифрации дешифратора 6 происходит за два такта. В первый такт формирователь 7 определяет старшую группу сегментов позиционного индикатора 13, соответствующую входному сигналу. Блок включения групп 11 по сигналу формирователя 7 подает управляющий сигнал на сетку старшей группы позиционного индикатора 13, соответствующую входному сигналу, а также на все аноды этой группы, предшествующие данному аноду; блок 12 подает на выбранные аноды управляющие сигналы.

Во второй такт блок 8 определяет группы сегментов индикатора 13, предшествующие группе, определенной в первый такт.

Блок 11 подает управляющие сигналы на сетки этих групп индикатора 13. Блок 12 по сигналам формирователя 10 выдает управляющие сигналы на аноды всех групп индикатора 13.

Использование новых элементов — блока групп, формирователя групп, блока приоритета анодов, формирователя анодов, блоков включения групп и включения анодов — выгодно отличает указанный прибор от известных, так как позволяет повысить точность измерения достоверности считываемых результатов измерения и производительность труда оператора.

Достоверность считывания результатов измерения при высоком быстродействии прибора значительно повышается, так как при выходе из строя сегмента позиционного индикатора, соответствующего входному

827978 сигналу, уровень входного сигнала относительно измеряемого диапазона определяется по свечению сегментов позиционного индикатора, предшествующих данному сегменту. Кроме того, в приборе можно применять точный аналого-цифровой преобразователь, так как независимо от числа разрядов этого преобразователя не изменяется уровень свечения столбика позиционного индикатора, соответствующего входному сигналу.

Формула изобретения

Измерительный цифровой прибор, содержащий последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, счетчик, двоично-десятичный дешифратор и цифровой индикатор, содержащий позиционный дешифратор, позиционный и цифровой индикатор и блок управления, который соединен с аналого-цифровым преобразователем, счетчиком, двоично-десятичным дешифратором, цифровым индикатором и позиционным дешифратором, соединенным с выходом счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены блок приоритета групп, формирователь групп, блок приоритета анодов, формирователь анодов, блок включения групп и блок включения анодов, выходы которого соединены с анодами позиционного цифрового индикатора, а входы соответственно подключены к выходам формирователя анодов

5 и к блоку приоритета анодов, первый вход которого соединен с блоком управления и первым входом блока приоритета групп, а второй вход — с первым выходом позиционного дешифратора, второй выход котороIo го соединен с первым входом формирователя групп, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, при этом выход формирователя групп подклю чен к второму входу блока приоритета

15 групп, третий вход которого соединен с третьим выходом блока управления и вторым входом формирователя анодов, причем блок включения групп включен между позиционным цифровым индикатором и выхо20 дами формирователя групп и блока приоритета групп.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шляндин В. М. Цифровые электроиз25 мерительные приборы, «Энергия», М., 1972, с. 191 — 202.

2. Смолов В. Б. Полупроводниковые кодирующие и декодирующие преобразователи, «Энергия», Л., 1967, с. 133 — 134 (проЗО тотип) .