Многоканальное устройство для измерения ииндикации максимального значения входного сигнала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270579 (21) 2767980/18-24 с присоединением заявки Ко

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и1840816

<5ЦМ. Кл.

G 05 В 23/02

G 06 F 15/46

Государственный комитет

СССР по релам изобретен»» и открытий (23) приоритет!

Опубликовано 230681. Бюллетень М 23 (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 2 306.81 (72) Авторы изобретения

В.И.Рабинович и В.A.Òðóøèí (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт (54 ) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

И ИНДИКАЦИИ МАКСИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ВХОДНОГО СИГНАЛА.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в конт рольно-измерительной технике.

Известно многоканальное устройство для индикации максимального .значения входного сигнала (1) .

Недостатком его является последовательное во времени получение н со.поставление кодов значений входных величин, что ограничивает быстродействие устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальное устройство для измерения .и индикации максимального значений входного сигнала, содержащее компараторы по числу каналов, один вход каждого из которых. подключен к соответствукщему входу устройства, дру-20 гой - к выходу блока уравновешивания, а выходы всех компараторов соединены со входами элемента ИЛИ $33, Однако известное устройство имеет недостаточное быстродействие, с>буслов ленное построением названного устройства на основе метода развертывающего уравновешивания, являкщегося одним из наиболее медленных методов преобразования. Кроме того, недостатком ЗО этого устройства является невозможность индикации канала с минимальным значением входной величины.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Указанная цель достигается тем, что в многоканальное устройство для измерения и индикации максимального значения входного сигнала, содержащее компараторы па числу каналов, один вход каждого из которых подключен к соответствукщему входу устройствй, другой - к выходу блока уравновешивания, а выходы всех компараторов соединены со входами элемента ИЛИ, введен блок управления поразрядным уравно- вешиванием, вход которого соединен

-с выходом элемента ИЛИ, а выходЫа соответствукщими входами блока уравновешивания, выполненного в виде циФроаналогового преобразователя, С целью расширения области применения устройства за счет индикации, максимального и минимального значений входного сигнала, оно содержит эле . мент И, каждый из входов которого подключен к выходу соответствующего компаратора, а выход соединен с другим входом блока управления поразрядным уравновешиванием.

840816

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства, на фиг. 2 и 3 выходные сигналы ЦАП 5 при определении соответственно miп и max, величин входного сигнала., Устройство содержит компараторы 1, элементы И 2, и ИЛИ 3., блок 4 управления порязрядным уравновешиванием и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)

5. Прн этом блок 4 может быть выполнен каким-либо известным образом (например в аиде тактового генератора, распределителя, управляемых вентилей и регистра).

Устройство работает следующим образом.

Контролируемые входные величины (сигналы) поступают на один из вхо; дов индивидуальных компараторов 1, на вторые входы которых от ЦАП 5 пода- ется общий компенсирующий(уравновешива. лщий) сигнал Х1 .При этом, режим работы 20 устройства (определение max или min) устанавливается заранее в блоке 4 управления) при необходимости определе ния канала с max значением входной величины, блок 4 управления реагирует только на сигналы элемента И 2. Если же требуется отыскать канал с min значением входной величины, то блок

4 управления должен реагировать только на сигналы элемента:ИЛИ 3.

При этом устройство функционирует в соответствии со следующими правилами:

1. i-ый компаратор 1 срабатывает в том случае, если Х > Х „., при срабатывании компаратора йа его выходе появляется сигнал логической еди ницы.

2. Если на выходе элемента И 2 (при определении канала с максимальной величиной) или элемента ИЛИ 3 40 (при определении канала с минимальной величиной) появляется сигнал логической "1", то блок 4 управления сбрасывает предыдущий разряд IIAII 5 и вклю чает следующий, более младший, при 45 наличии же на выходе элементов 2 иди . 3 логического "0", блок 4 управления только добавляет следующий разряд

ЦАП 5.

Работа устройства в режиме определено ния канала с максимальным значением входной величины происходит следующим образом (рассматривается пример шести входных величйн и пятиразрядного

ЦАП), В первом такте работы блок 4 управления включает старший разряд ЦАП 5 и на входы всех компараторов 1 подается сигнал Х„ ; равный по значению половине диапазона изменения входных величин (т.в Х = -(X р,, );(фиг. 2 ), 60 при этом срабатйвают компараторы 2 3-го

5-го и б-го -каналов, т.е. три из шести, в силу чего на выходе элемента

И 2 сохранявтся логический "0". В соотввтствии с этим,,во втором такте блок 4 управления включает следующий по весу разряд ЦАП 5 и на входы компараторов 1 поступает X < = - — К „„, 4 ГАС )С у срабатывает компаратор 1- го канала, однако элемент И 2 остается в прежнем нулевом состоянии.

В третьем такте уравновешивания ЦАП

5 вырабатывает Х „= — К,„,„„, что приз водит к срабатыванию оставшихся компараторов 2-го и 4-го каналов и появлению сигнала логической "1" на выходе элемента И 2. В соответствии с этим сигналом блок 4 управления сбрасывает предыдущий разряд и включает более младший (четвертый такт уравновешивания) . Таким образом, Х становится равным — a-y, „а компаратор 1, 2-го канала возвращается в исходное состоя; ние, элемент И 2 также возвращается в "0". B пятом, последнем такте блок

4 управления включает самый младший разряд ЦАП 5, элемент И 2 остается в прежнем состоянии и процесс уравновешивания заканчивается. При этом, с выходов блока 4 управления поразрядным уравновешиванием считывается инверсный код значения максимальной величины (в данном примере этот код равен 11011, что соответствует в десятичном выражении значению 27). Признаком номера канала с максимальным значением входной величины может служить наличие логического "0" на выходе соответствующего компаратора 1 (в данном случае, второго), что можно выявить с помощью индивидуальных сигнальных устройств или специального формирователя номера канала (ФНК), построенному по одному из известных принципов.

В простейшем случае ФНК может представлять собой пассивный N-входовый шифратор, формирующий двоичный код оставшегося несработанным компаратора, либо построен на основе схемы опроса состояний компараторов.

Работа устройства в режиме определения канала с минимальным значением входной величины происходит. по аналогии с вышеизложенным, с той лишь разницей, что блок 4 управления реагирует на сигналы элемента ИЛИ 3, и достаточно ясна из фиг 3.

Следует отметить, что если на последнем (a данных примерах пятом) такте уравновешивания на выходе элемента

И 2 (либо ИЛИ 3, в зависимости от режима работы) будет сигнал логической

"1", то происходит сброс последнего (младшего) разряда ЦАП 5, и только после этого считываются коды номера канала и значения экстремума.

Длительность цикла поразрядного преобразования, имеющего место в предлагаемом устройстве, составляет т = Я д t, где m - число двоичМ М 1 нйх разрядов, hatt>- — длительность такта поразрядного преобразования, а в известном устройстве (при той жв точности преобразования) — P ð= лй„ 2, 840816 где Ь tp - длительность одного такта развертывающего преобразования.

В общем случае д t„p g tp, аднако, если значения gt и дел определяются, в основном, временем срабатывания компараторов 1, а остальные составляющие малы, то д д р и

5 имеет место соотношение: т 2171

/ \ зикр при m = 10; Т р/Т „ — ð 100, т.е. увеличение быстродействия весьма ощутимо.

Формула изобретения

1. Многоканальное устройство для измерения и индикации максимального значения входного сигнала, содержащее компараторы по числу каналов, один вход каждого из которых подключен к gQ соответствующему входу устройства, другой — к выходу блока уравновешивания, а выходы всех компараторов соединены Со входами элемента ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью . повышения быстродействия устройства оно содержит блок управления поразрядным уравновешиванием, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выходы — с ооответствукщими входами блока уравновешивания, выполненного в виде цифроаналогового преобразователя.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е "е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет индикации максимального и минимального значений входного сиг— нала, оно содержит элемент И, каждый из входов которого подключен к выходу соответствующего компаратора, а выход соединен с другим входом блока управления поразрядным уравновешиванием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Вульф И.А. и др.. Устройство для определения максимальной информации растяжения и сжатия и их координат.

Сб. Теория и практика использования. средств технической кибернетики. Новосибирск. НЭТИ, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 326557,. кл. G 05 В 23/02,G 06 0 15/46

1971. (прототип).

840816

Я ф

Хт тл

1 г лтад Хая

l а

Составитель С. Хлебников

Редактор В,Лазаренко Техред Т. Маточка

Корректор Л. Иван

Заказ 4762/68 Тираж 940

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303Б, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4