Регистратор гистограмм отклонений напряжений

 

PEraCTPATOP ГИСТОГРАММ ОТКЛОЙЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий задатчик частоты измерений, генератор линейно изменяющегося напряжения , выход которого подклю1ен к первому входу порогового датчика, выход последнего связан с первым входом регистра сдвига, вькод которого соединен с входом блока счетчиков, схему сравнения напряжений, первый вход которой соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения , второй вход является входом устройства, а выход соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения и вторьм входом регистра сдвига, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения регистратора в него введены анализатор переполнения, задатчик диапазона измерений, коммутатор, нормализатор, блок индикации, задатчик числа измерений и блок управления, причем выход блока счетчиков соединен с, первым входом коммутатора и через анализатор переполнений - с первьм входом нормализатора, выход которого подключен к блоку индикации, при этом первый выход задатчика частоты измерений, выход задатчика числа измерений и выход задатчика диапазона измерений подклочены сЪот (Л ветственно к первому, второму и третьему входам блока управления, перс вый выход которого подключен к третьему входу регистра сдвига, второй выход блока управления связан с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с вторым входом нормализатора , связанного третьим входом ел с третьим выходом блока управления, & четвертьй выход последнего подкло4; чен к второму входу генератора линейно изменяюв егося напряжения, при 00 этом второй: выход задатчика частоты измерений подключен к вторс |у вхо- ( ду порогового датчика

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1150478 A

4(ц С 01 D 1/14; G 06 F 15/36 дз ! с. .

° Ю ВВЮФ ° Э ЮЬВ Ф В и У %%Х:Ю2 ИШ%

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3620022/24-21 (22) 13.07.83 (46) 15.04.85. Бюл. И 14 (72) В.П.Рябков, В.В.Крюков, N.A.ØåâöîB, Б.Т.добрица и С.!О.Иванов (71) МВТУ им. H.3.Баумана (53) 621. 317. 757 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

- 470813, кл. G 06 F 15/36, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 339786, кл. G 01 D 1/14, G 01 К 19/00, G 06 Р 15/36, 1970. (54) (57) РЕГИСТРАТОР ГИСТОГРАММ

ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ, соде ржащий задатчик частоты измерений, генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к первому входу порогового датчика, выход последнего связан с первым входом регистра сдвига, выход которого соединен с входом блока счетчиков, схему сравнения напряжений, первый вход которой соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, второй вход является входом устройства, а выход соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения и вторьи входом регистра сдвига, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения регистратора в него введены анализатор переполнения, задатчик диапазона измерений, коммутатор, нормализатор, блок индикации, задатчик числа измерений и блок управления, причем выход блока счетчиков соединен с первым входом коммутатора и через анализатор переполнений — с первым входом нормализатора, выход которого подключен к блоку индикации, при этом первый выход эадатчика частоты измерений, выход задатчика числа измерений и выход задатчика диапазона измерений подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока управления, первый выход которого подключен к тре- С тьему входу регистра сдвига, второй выход блока управления связан с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с вторым входом нормалиэатора, связанного третьим входом с третьим выходом блока управления, а четвертый выход .последнего подкло- р чен к второму входу генератора линейно изменяющегося напряжения, при этом второй выход задатчика частоты измерений подключен к второму входу порогового датчика.

1150478

Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения характеристик электрических величин. 5

Известно устройство для определения нормированных гистрограмм, содержащее блок накопительных счетчиков, коммутатор, буферный регистр, цифроаналоговый преобразователь, блок уп- 10 равления индикатором, индикатор, вентиль, регулируемый генератор, счетчик суммы и реверсивный счетчик (1J.

Недостатками данного устройства являются постоянство разрешающей 15 способности и невозможность ее адаптации к области измерения, что сужает область применения устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регистратор гистограмм отклонений напряжений, содержащий задатчик частоты измерений, генератор линейно изменяющегося напряжения, схему сравнения напряжен И, пороговый дат— чик, сдвиговый регистр и накопительные счетчики I 2 3.

К недостаткам известного устройства относятся постоянство разрешающей способности анализа и отсутствие возможности выбора диапазона измерения, что не позволяет исследовать процессы с широким динамическим диапазоном и сужает область применения устройства.

Целью изобретения является расши—

35 репке области применения регистратора гистограмм отклонений напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее задатчик частоты измерений, генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к первому входу порогового датчика, выход последнего связан с первым входом ре45 гистра сдвига, выход которого соединен с входоМ блока счетчиков, схему сравнения напряжений, первый вход которой соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, второй вход является входом устройства, а выход соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения и вторым входом регистра сдвига, введены анализатор пере- 55 полнения, задатчик диапазона измерений, коммутатор, нормализатор, блок индикации, задатчик числа измерений и блок управления, причем выход блока счетчиков соединен с первым входом коммутатора и через анализатор переполнений — с первым входом нормализатора, выход которого подключен к блоку индикации, при этом первый выход задатчика частоты измерений, выход задатчика числа измерений и выход задатчика диапазона измерений подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока управления, первый вход которого подключен к третьему входу регистра сдвига, второй выход блока управления связан с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с вторым входом нормализатора, связанного третьим входом с третьим выходом блока управления, а четвертый выход последнего подключен к второму входу генератора линейно изменяющегося напряжения, при этом второй выход задатчика частоты измерений подключен к второму входу порогового датчика.

На фиг. 1 представлена блок-схема регистратора гистограмм отклонений напряжений; на фиг. 2 — блок-схема коммутатора; на фиг. 3 — блок-схема нормализатора; на фиг. 4 — блок-схе-. ма блока индикации; на фиг. 5 блок-схема блока управления; на фиг. 6 — блок-схема задатчика числа измерений, на фиг. 7 — блок-схема задатчика диапазона измерений; на фиг..8 — блок-схема анализатора переполнения °

Регистратор гистограмм отклонений напряжения (фиг. I) содержит генератор 1 линейно изменяющегося напряжения, схему 2 сравнения напряжений, задатчик 3 частоты измерений пороговый датчик 4, блок 5 счетчиков, регистр 6 сдвига, коммутатор 7, нормализатор 8, блок 9 индикации, блок 10 управления, задатчик 11 числа измерений, задатчик 12 диапазона измерений, анализатор 13 переполнения, вход 14 устройства.

Выход генератора 1 линейно изменяющегося напряжения соединен со схемой 2 сравнения и через пороговый датчик 4 и регистр 6 сдвига— с блоком 5 счетчиков. Второй вход схемы 2 сравнения является входом 14 устройства, а выход соединен с генератором 1 линейно изменяющегося напряжения и регистром 6 сдвига.

3 115047

Входы блока 10 управления соединены соответственно с .первым выходом задатчика 12 диапазона измерений, второй выход которого соединен с пороговым датчиком 4, а также с эадатчиками 11 числа измерений и 3 частоты измерений. Выходы блока 10 управления соединены с коммутатором 7, нормализатором 8, генератором 1 линейно изменяющегося напряже- 10 ния. Выход блока 5 счетчиков соединен с анализатором 13 переполнения, а также через коммутатор 7 инормализатор 8 — с блоком 9 индикации. Кроме того, выход анализатора 13 переполнения соединен с нормализатором 8.

Устройство работает следующим образом.

По команде из блока 10 управле- 20 ния с частотой, определяемой задат.чиком 3, включается генератор 1 линейно изменяющегося напряжения. Диа пазон измеряемых напряжений определя-, ется амплитудой пилообразного напряжения генератора 1. Область измерения может быть выбрана любой внутри диапазона измеряемых напряжений. При достижении напряжением генератора 1 уровня, определяемого нижней грани30 цей области измерения U„„ и задаваемого задатчиком 12 диапазона измерений, срабатывает пороговый датчик 4 и включает регистр 6, частота сдвига которого задается блоком 10 управления и определяется выражением сд,= ч /(и„„„,- u ) <, где V — скорость изменения напряжения генератора 1 линейно изменяющегося напряжения;40

n — число накопительных счетчиков °

U и0„ „- соответственно максимальное

pygmy MHH и минимальное значения, области измерения напряже- 45 ния.

При достижении генератором 1 линейно изменяющегося напряжения значения, равного входному напряжению, подаваемому на вход 14 устройства, 50 схема 2 сравнения выдает команду

"перезаписи на второй вход регистра 6.

По этой команде в один иэ накопительных счетчиков блока 5 счетчиков, .соответствующий значению входного на- 55 пряжения, пропускается импульс, и число в счетчике увеличивается на единицу. Схема 2 сравнения в момент

4 сравнивания сбрасывает генератор 1 линейно изменяющегося напряжения в нуль. Если в течение цикла измерений в блоке 5 счетчиков возникает переполнение в каком-либо накопительном счетчике, то анализатор 13 переполнения выдает сигнал на второй вход нормалиэатора 8.

По окончании полного цикла измерений, определяемого эадатчиком 11, прекращается поступление запускающих импульсов на второй вход генератора 1 линейно изменяющегося напряжения и с блока 10 выдается команда на коммутатор 7, который в первом такте опроса блока счетчиков поочередно подключает выходы накопительных счетчиков к нормализатору 8, в котором фиксируется максимальное число М„„„„ записанное в накопительных счетчиках с учетом переполнения.

Во втором такте производится нормализация чисел, записанных в накопительных счетчиках, по .формуле М„

=.И/N„„„,è последовательная выдача результатов в блок 9 индикации. При этом достигается максимальное использование поля индикаторов и повышает,ся наглядность отображения гистограм мы.

Коммутатор 7 может быть выполнен на m стандартных интегральных мультиплек сорах 1 5 типа и в один, (фиг. 2), где m — - число разрядов накопительного счетчика, и - число накопительных счетчиков. Управление коммутатором производится кодом номера опрашиваемого счетчика И подаваемого иэ блока 10 управления.

Нормалиэатор 8 (фиг. 3) содержит центральный процессор 16, подсоединенное к нему оперативное запоминающее устройство 17, постоянное sanoминающее устройство (ПЗУ) 18 для хранения программы работы нормализа» тора, подсоединенное к центральному процессору, блок 19 микропрограммного управления, соединенный с ПЗУ, шинный формирователь 20, подключенный к центральному процессору,, генератор 21 тактовых импульсов.

При переполнении в каком-либо накопительном счетчике блока 5 счетчиков по команде анализатора 13 переполнения в оперативное запомина- ющее устройство 17 записывается признак переполнения и номер переполненного счетчика, 1150478

По окончании цикла измерений производится последовательный опрос. накопительных счетчиков, выбор максимального числа Н „,записанного, llhàÌ! в счетчиках, с учетом переполнений и далее нормализация чисел процессором 16 по программе, записанной в

ПЗУ 18.

Блок 9 индикации (фиг. 4} содержит цифроаналоговый преобразова10 тель 22, индикатор 23 в виде электроннолучевой трубки, вход которой подкгпочен к выходу цифроаналогового преобразователя, блок 24 развертки, синхронизированный с началом опроса накопительных счетчиков командой из нормализатора.

Блок 10 управления (фиг. 5) содержит генератор 25 тактовых импульсов, последо:ательно соединенный делитель

26 с переменным коэффициентом деле— ния, управляемый кодом задатчика 12 диапазона измерений. С выхода дели— теля 26 импульсы поступают на вход регистра 6 сдвига. Блок 10 управления содержит вычитающий счетчик 27, триггер 23, Один вхОд КОторогО ПОдключен к выходу вычитающего счетчика 27, а другой — к кнопке 29 пуска.

Выход триггера подключен к одному 30 входу схемы И 30 и к блоку 31 микропрограммного управления. Второй вход схемы И 30 соединен с входом вычитаощего счетчика и с выходом задатчика 3 частоты измерений. Выход 35 схемы И 30 подключен к входу генератора 1 линейно изменяющегося напряжения.

С помощью кнопки 29 триггер 28 устанавливается в единичное положе- 40 нне. При этом запускающие импульсы поступают от задатчика 3 частоты измерений. íа вход генератора 1 линейно изменюощегося напряжения. Одновременно по команде блока постоянного 45 запоминающего устройства (ПЗУ) 32 производится запись кода заданного числа измерений N в вычитающий счет0 чик 27. Частота сдвиговых импульсов согласно выражению (1) устанавлиВается на выходе делителя 26 при поступлении на его вход кода ширины области измерения йП, поступающего из задатчика 12.

При достижении числа измерений, равного N,, счетчик 27 обнуляется

1 и сбрасывает триггер 28 в нулевое положение, запрещая поступление запускающих импульсов на вход генератора 1 линейно изменяющегося наппряжения. Одновременно блок 31 микропрограммного управления совместно с блоком ПЗУ 32 формируют команду в нормализатор 8 и коммутатор 7, изменяющую номер опрашиваемого накопительного счетчика.

Задатчик 11 числа измерений (фиг.6) содержит последовательно соединенные клавиатуру 33 для задания числа No, шифратор 34 и регистр 35. Шифратор преобразует число N в код. Запись . кода N в регистр производится от кнопки 36 записи.

Задатчик 12 диапазона измерений содержит (фиг. 7) клавиатуру 37 для набора значений U „и дП, шифратор 38, коммутатор 39, регистр 40 для хранения кода- DU, регистр 41 для хранения кода U„„„, цифроаналоговый преобразователь 42. Код числа, набранного на клавиатуре 37, записывается в регистр 40 при переключении тумблера 43 в положение оП и в регистр 41 — в положение П „.Код hU мин с выхода регистра 40 подается в блок 10 для управления делителем 26, а напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 42 — на вход порогового датчика 4.

Анализатор 13 переполнения (фиг.8) состоит из группы формирователей 44, вход каждого из которых подключен к выходу старшего разряда соответствующего накопительного счетчика блока 5 счетчиков. Выходы формирователей 44 подключены к шифратору 45, который выдает в нормализатор 8 код номера переполнившегося накопительного счетчика. Схема ИЛИ 46 формирует команду переполнения для фиксации номера накопительного счетчика в оперативном запоминающем устройстве 17 блока 10.

Устройство обеспечивает простое изменение диапазона измерения и адаптацию разрешающей способности анализа к области измерения, что расширя-. ет область применения устройства; позволяя исследовать сигналы с широким динамическим диапазоном, а также в выбранной области изменения сигнала.

1 150478

1150478

6 нпртптатр 8

fed нптрв нпкопокеяьнпгв сцетциК0 дЗ бЛОК0 Я юг. P.

1 150478

1!50478

lt50478

Составитель В.Савинов

Редактор И.Рыбченко Техред И.Надь Корректор М. Иаксиминянец

Заказ 2094/3О . Тираж 203 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ф

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