Цифровой регистратор импульсных процессов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬрютКНИя „„864551

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.12.79 (21) 2854851/18-21 (51)M. КЛ. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150981 Бюллетень № 34 (53) УДК б81. П5 (088.8) Дата опубликования описания 150981

В.М.Суслов, Л.С.Мокрушина, В.Н.Васильев, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ РЕГИСТРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ

ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве регистратора:импульсных. и переходных про5 цессов в информационно-измерительных системах.

Известен регистратор импульсных сигналов, содержащий аналого-цифровой преобразователь с запоминающим блоком и пороговый блок запуска, подключенный к входной шине регистратора- (1).

Регистратор обеспечивает при записи импульсного процесса дополнительно выделение и регистрацию одного отсчета, соответствующего исходному уровню сигнала.

Недостатком регистратора является ограниченный диапазон регистрируемых процессов, обусловленный конечным временем преобразования аналог-код в аналого-цифровом преобразователе, и потери точности при регистрации переднего фронта импульса, обусловленной пороговым методом запуска.

Известен цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий аналого-цифровой преобразователь, к выходу которого подключен запоминающий блок, последовательно соединенные со входной шиной пороговый блок за-пуска и блок временной задержки,элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовь|х импульсов (2 j.

Недостатком данного регистратора является ограниченный диапазон регистрируемых процессов. Этот диапазон имеет ограничение, главным образом, в области импульсных сигналов малой длительности, когда длительность регистрируемых входных сигналов становится сравнимой с длительностью аналого-цифрового преобразования. При этом резко снижается точность регистрации из-эа увеличения погрешности интерполяции и динамической погрешности аналого-цифрового преобразования.

Цель изобретения — расширение диапазона регистрируемых процессов и повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что в цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий аналого-цифровой преобразователь, к выходу которого подключен запоминающий блок, последовательно соединенные со входной шиной,,пороговый блок запуска и блок временной задержки, элемент И, первый

864551 вход которого соединен с вьходом генератора тактовых импульсов, введены аналого-дискретная линия задержки, входы управления которой соединены с выходами блока управления, элемент ИЛИ, счетчик, триггер, дополнительные элемент И и генератор

5 тактовых импульсов, выход которого через дополнительный элемент И соединен со счетным входом счетчика, управлякщим входом аналого-цифрового преобразователя и запоминакщего блока, первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока управления, а второй вход — с выходом элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, 15 второй выход которого подключен к управляющему входу дополнительного элемента И, первый вход — к выходу блока временной задержки, второй вход — к выходу счетчика. 20

На чертеже изображена блок-схема регистратора.

Регистратор содержит аналого-дискретную линию 1 задержки, подключенную к входной шине 2 регистратора, блок 3 -управления линией задержки, подключенные последовательно с линией задержки 1,аналого-цифровой преобразователь 4 и запоминающий блок

5, триггер б, выходы которого подключены к входам элементов И 7 и 8, входы — один к выходу счетчика 9, второй — к выходу блока 10 временной задержки, генератор 11 тактовых импуль сов, подключенный к второму входу элеэлемента И 7 и дополнительный генератор 12 тактовых импульсов, подключенный к второму входу элемента И 8.

Выходы элементов И 7 и 8 подключены к входам элемента ИЛИ 13, выход кото рого соединен с блоком 3 управления, 4О а выход элемента И 8 соединен также со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 4 и запоминающего блока 5 и входом счетчика 9, а между входной шиной 2 регистратора и блоком 10 временной задержки включен пороговый блок 14 запуска.

Аналого-дискретная линия задержки 1 с блоком 3 управления осуществляет дискретизацию входного сигнала © и в виде аналоговых отсчетов перемещает их от входа к выходу. аналогично передвиженюю информации в цифровом виде в регистрах сдвига.

Частоты геиераторов 11 и 12 тактовых импульсов выбраны различными, причем частота генератора.11 выбрана больше, чем частота генератора 12.

Регистратор работает следующим образом.

Входной ажалоговый сигнал по вход- ® ной шине 2 одаовременно поступает на вход аналого-днскретной линни 1 задержки и на вход порогового блока 14 запуска. Пока входной сигнал не достигнет установленного порога запуска и пороговый блок 14 запуска не сработает, триггер б блокирует прохождение тактовых импульсов от генератора 12 тактовых импульсов через элемент И 8, это держит в исходном состоянии аналого-цифровой преобразователь 4, запоминающий блок 5 и счетчик 9, и разрешает прохождение бт генератора 11 тактовых импульсов через элемент И 7 тактовых импульсов, следующих с высокой частотой повторения, на элемент ИЛИ 13 и далее на блок 3 управления. С помощью блока 3 управления в такт с импульсами генератора 11 входной сигнал дискретизируется в аналого-дискретной линии 1 задержки и в виде аналоговых отсчетов перемещается на ее выход. При таком режиме работы сигнал на входе

АЦП 4 появляется относительно реального процесса с задержкой во времени, равной времени перемещения отсчетов от ее входа до ее выхода.

В момент достижения входным сигналом порога запуска срабатывает пороговый блок 14 запуска, который запускает блок 10 временной задержки, вырабатывающий интервал времени по длительности меньше времени задержки в линии задержки 1 исходного сигнала.

Блок 10 временной задержки срабатывает после выработки фиксированного интервала времени в момент, когда начало импульсного процесса продвинется к выходу аналого-дискретной линии 1 задержки. По сигналу с блока

10 временной задержки триггер б перебрасывается в противоположное состояние. При этом прохождение-импульсов от генератора 11 тактовых импульсов блокируется элемелтом И 7, а блокировка с элемента И 8 «снимается и импульсы от генератора 12 тактовых им- . пульсов, следующие с более низкой частотой следования, чем от генератора 11, начинают проходить на блок 3 управления, аналого-цифровой преобразователь 4, запоминающий блок 5 и на вход счетчика 9. При этом на вход преобразователя 4 с каждым тактом генератора 12 поступают аналоговые выборки входнаго сигнала, причем их амплитуда в течение периода импульсов генератора 12 сохраняется постоянной и соответствует амплитуде спроса входного сигнала при работе аналого-дискретной линии 1 задержки от генератора 11. С каждым тактом генератора 12 поступающие на вход преобразователя 4 аналоговые выборки входного сигнала, расширенные по дли-. тельности, преобразуются в преобразователе 4 в цифровой код и заносятся на хранение в запоминающий блок .

5. Когда все выборки входного сигнала, находящиеся в.аналого-дискретной линии 1 задержки, выведены и переписаны в цифровом виде в запоминаю864551 щий блок 5, счетчик 9, ведущий подсчет тактов генератора 12 перебрасывает триггер 6 в противоположное состояние. При этом счетчик 9 устанавливается в исходное состояние, а аналого-цифровой преобразователь .4 и запоминающий блок переходят в режим ожидания. Так как триггер 6 при этом разрешает прохождение импульсов от генератора 11 через элемент И 7, то аналого-дискретная линия задержки ,1 снова переходит в режим задержки ! входного сигнала. Этот режим может продолжаться до очередного запуска порогового блока 14 запуска, когда информация с линии задержки 1. переписывается в запоминающий блок 5 и т.д. Работа регистратора может быть прекращена принудительно в любой момент времени или после заполнения запоминающего блока 5.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 552566, кл.G 01 R 19/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 589126, кл.G 11 С 19/00, 1972

З© (прототип).

Эаказ 7831/85

Подписное

"Патент", ул.,Проектная, 4

Цифровой регистратор импульсных процессов, содержащий .аналого-цифровой преобразователь, к выходу кото- рого подключен запоминающий блок, последовательно соединенные со входной шиной, пороговый блок запуска и блок временной задержки, элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регистрируемых процессов и повышения точности измерений, в него введены аналого-дискретная линия задержки, входы управления которой соединены с . выходами блока управления, элемент

ИЛИ, счетчик, триггер, дополнительный элемент И и генератор тактовых импульсов, выход которого через дополнительный элемент И соединен со счетным входом счетчика, управляющим

sxooooM аналого-цифрового преобразо.вателя и запоминающего блока, первым входом элемента ИЛИ, выход кото-!

5 рого соединен с входом блока управления, а второй вход — с выходом элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, второй выход которого подключен к упра-

Щ вляющему входу дополнительного элемента И, первый вход - к выходу блока .временной задержки, второй входк выходу счетчика.