Устройство для определения максимального значения сигнала

 

Изобретение может быть испольаовано в информационно-измерительных системах и устройствах ввода-вывода для автоматического определения максимальных значений электрических сигналов . Цель изобретения - повышение достоверности результата. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистры 6, 2 и 7, цифровой компаратор 3, распределитель 9 импульсов и элементы И 12 и 14. Введение D-триггера 4, блоков 5 и 8 сравнения , счетчика 10 импульсов, счетного триггера 11 и генератора 13 тактовых импульсов обеспечивает исключение влияния помех заданной длительности на полученное максимальное значение сигнала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ(УБЛИН

А1 (1% (И) (бц 4 G 01 R 19/04

13 13, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ l(f - (4 г "; (А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3853275/24-21 (22) 13.02.85 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Белорусский филиал Научно-производственного объединения "Агроприбор" (72) В.Е.Барон, А.Д.Марголин и

Э.А.Стерман (53) 681.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 616595, кл. G 01 К 19/04, l978.

Авторское свидетельство СССР № 81327 1, кл. G 01 R 19/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ.ОПРЕДЕЛЕНИЯ NAKСИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ СИГНАЛА (57) Изобретение может быть использовано в информационно-измерительных системах и устройствах ввода-вывода для автоматического определения максимальных значений электрических сигналов. Цель изобретения — повьппение достоверности результата. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистры 6, 2 и 7, цифровой компаратор 3, распределитель 9 импульсов и элементы И 12 и 14. Введение Р-триггера 4, блоков 5 и 8 сравнения, счетчика 10 импульсов, счетного триггера 11 и генератора l3 тактовых импульсов обеспечивает исключение влияния помех заданной длительности на полученное максимальное значе- ние сигнала. 1 s.ï. ф-лы, 3 ил.

1265631

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовачо в информациолп †измерительн системах и устройствах ввода-вывода для автоматического определения максимальных значений электрических сигналов.

Цель изобретения — повышение достоверности результата определения максимального значения электрического сигнала путем исключения влияния помех.

На фиг.1 приведена схема устройства, на фиг.2 — схема блока сравнения, на фиг.3 — - временная диаграмма, поясняющая работу устройства, Устройство (фиг.1) содержит аналого-цифровой преобразователь 1, второй регистр 2, цифровой компаратор 3, D-триггер 4, первый блок 5 сравнения, первый регистр 6, третий регистр 7, второй блок 8 сравнения, распределитель 9 импульсов, счетчик 10 импульсов, счетный триггер 11, первый элемент И 12, генератор 13 тактовых импульсов, второй элемент И 14 и первый 15, второй l6, третий 17, четвертый 18 и пятый 19 выходы распредели теля 9 импульсов. Блоки 5 и 8 сравнения (фиг.2) содержат третий элемент

И 20, элемент ИЛИ 21, первый элемент

НЕ 22, четвертый элемент И 23 и второй элемент НЕ 24.

Первый выход распределителя 9 импульсов соединен первым выходом 15 с первым входом аналого-цифрового преобразователя 1, соединенного вторым входом с первым входом устройства.

Выходы первого регистра 6 соединены с соответствующими первыми вхоДами цифрового компаратора 3. Выход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен с информационными входами второго регистра 2, соединенного С-входом с вторым выходом 16 распределителя 9 импульсов, выходами — с информационными входами первого регистра 6 и с соответствующими вторыми входами цифрового компаратора 3, соединенного выходом с D-входом D-триггера, соециненного С-входом с третьим выходом

17 распределителя 9 импульсов, прямым и инверсным выходами — соответственно с первым входом первого 5 и первым входом второго 8 блока сравнения, вторые входы которых соединены с прямым выходом счетного триггера 11.

Третий вход второго блока 8 сравнения

5

1О

40 соединен с четвертым выходом 18 распределителя 9 импульсов и с первым входом первого элемента И 12, соединенного вторым входом с выходом QJ-1 1 (N-1)-го разряда счетчика 10 импуль сов, выходы — с С-входом третьего регистра 7, третьим входом — с инверсным выходом счетного триггера 11, соединенного С-входом с выходом N-го разряда счетчика 10 импульсов, соединенного К-входом с С-входом первого регистра 6 и с выходом второго блока 8 сравнения, С-входом — с выходом первого блока 5 сравнения, соединенного третьим входом с пятым выходом 19 распределителя 9 импульсов, соединенного входом с выходом второго элемента И 14, соединенного первым входом с выходом генератора 13 тактовых импульсов, вторым входом — с вторым входом устройства, выходы которого соединены с выходами третьего регистра ?, соединенного информационными входами с выходами первого регистра 6.

В блоке 5 сравнения элемент ИЛИ 21 соединен выходом с выходом блока 5 сравнения,. первым и вторым входами соответственно с выходами третьего и

20 и четвертого 23 элементов И, соединенных первыми входами с третьим входом блока 5 сравнения, первый вход которого соединен непосредственно с вторым входом третьего элемента И 20, а через первый элемент HE 22 — с вторым входом четвертого элемента И 23, соединенного третьим входом через второй элемент НЕ 24 с вторым входом блока 5 сравнения и с третьим входом третьего элемента И 20.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу "Сброс" распределитель

9, регистр 2, регистр 7, триггеры 1

4 и 11 и счетчик 10 устанавливаются. в исходное положение, причем на прямых выходах триггера 4 и триггера 1 1 установлены уровни логического нуля и единицы соответственно. При этом элемент И 12 закрыт нулевым уровнем с инверсного выхода триггера 11, блок

5 сравнения имеет на входах несовпадающие сигналы ("1" и "1") с выходов триггеров 4 и 11. Ввиду отсутствия стробирующего сигнала с распределителя 9 (до сигнала работы устройства) на выходах блоков 5 и 8 устанбвлены нулевые уровни.

1265631

По поступлении сигнала "Пуск" на вход элемента И 14 импульсы, генератора 13 проходят через элемент И 14 на вход распределителя 9, и устройство начинает работу. Обозначим зна- 5 чение напряжения U(t) на входе- устройства в -й момент времени U; а в (i-1)-й момент — U,, (фиг.3).

Аналого-цифровой преобразователь 1 преобразует значение U(t) в код и за-10 дает его на вход регистра 2. В последнем записывается значение U;, а в регистре 6 хранится значение U

Цифровой компаратор 3 сравнивает поступающие на него с регистров 2 и 6 15 соответственно коды и в том случае, если код U; больше кода U. выдает на D-вход триггера 4 логическую единицу, если U; меньше или равно U то логический ноль. Запуск в работу 20 аналого-цифрового преобразователя 1 осуществляется сигналом с выхода 15 распределителя 9. Преобразованное значение U(t) записывается в регистр

2 по стробирующему сигналу с выхода

16 распределителя 9. После чего с выхода 17 распределителя 9 стробируется запись информации с выхода цифрового компаратора 3 в триггер 4. В том случае, если значение U. > U., Зо

1 1-1 как, например, в интервале времени

0-t (фиг,3), на выходе компаратора

3 формируется логическая единица, которая по сигналу на С-входе триггера

4 подтверждает его исходное состояние. При этом блок 5 не пропускает строб-импульс с выхода 19 распределителя 9 на С-вход счетчика 10, поскольку сигналы, поступающие на входы блока 5 11 не совпа1

7 40 дают. Блок 8 сравнения пропускает на выход строб-импульс с выхода 18 распределителя 9 поскольку, сигналы, поступающие на его входы с прямого выхода триггера 11 и с инверстного выхода

l5 триггера 4, совпадают ("1" и "1").

Строб-импульс с выхода 18 распределителя 9 проходит через блок 8 на Rвход счетчика 10 и С-вход регистра 6, при этом счетчик 10 обнуляется, а в регистр 6 из регистра 2 записываетсяг значение U

Распределитель 9 повторяет цикл опроса по своим выходам 15-19 многократно в течение интервала времени, > когда U, > У. . В том случае, если

U; становится меньше или равно U.

1-1 например при приходе помехи (фиг.3) в момент времени t,,на выходе цифрового компаратора 3 формируется уровень логического нуля, который по строб-сигналу с выхода 17 распределителя 9 переписывается в триггер 4, Последний изменяет свое состояние относительно исходного. В результате строб-импульсы с выхода 19 распределителя 9 проходят через блок 5 на Свход счетчика 10 и не проходят через блок 8 на R-вход счетчика 10 и С-вход регистра 6. Вследствие этого в регистре 6 запоминается максимальное значение помехи (U„ „ ),, которое хранится там весь интервал Т -t, и начинается добавление единиц в счетчик 10 (в каждый цикл работы распределителя 9 по одной единице), Добавление единиц в счетчик l0 продолжается в течение всего времени t4-t, когда U < U.„

При этом, задавшись максимально возможной длительностью помехи а = можно так выбрать разрядность

N счетчика 10 с учетом частоты генератора 13 и коэффициента ее делен -я распределителя 9, чтобы за время л счетчик 10 не смог сформировать на выходе своего N-го разряда сигнал, переключающий триггер 11 в состояние, когда уровень логической единицы с его инверсного вь|хода разрешит прохождение импульсов с выхода 18 распределителя 9 через элемент И 12. В результате с выхода элемента И 12 не формируется строб-импульс на С-вход регистра 7, и значение кода П, записанное в регистре 6, не переписывается в регистр 7 и не выдается на выходы устройства, т.е. помеха с входа устройства не проходит на его выход.

В том случае, когда интервал времени, в течение которого происходит спад V(t), больше или равен заданной величины а, т.е. когда анализируется не кратковременная помеха, а собственно сигнал, например, в интервале (фиг.3), счетчик 10 успевает за указанное время досчитать до числа

М и формирует на выходе N-го разряда сигнал, переключающий триггер 11 в состояние с логической единицей на инверсном выходе. Затем узким импульсом с выхода 18 распределителя 9 по разрешению с выхода (N-1)-ro разряда счетчика 10 через элемент И 12 на Свход регистра 7 производится перепись максимального значения (U„,„ ) вход

12656

5 ного сигнала U{t) в регистр 7 и выдача его на выходы устройства.

В течение интервала времени блок 8 формирует на выходе логический ноль, так как любое U; меньше U и на инверсном выходе триггера 4 установлен логический ноль, а на выходе триггера 11 — логическая единица, Это приводит к тому, что регистр 6 хранит интервале с, -t код значения U, IO

При возникновении помехи в интервале (фиг.3) по амплитуде меньшей

U ..., она не проходит на выход уст.— ройства, поскольку код в регистре 6 всегда больше текущего кода U(t) с 15 учетом помехи записываемого в регистр

2 и компаратор 3 не дает через триггер 4 разрешения на работу блока 5.

Блок 5 (8) сравнения (фиг.2) работает следующим образом. 20

В том случае если коды, поступающие на входы блока 5 (8) с триггера

4 и 11, совпадают ("1"и "1"или "0" и

"0") разрешается работа элементаИ 20 (в случае кодов 1" и "1") или через 25

1лементы НЕ ?2 и 24 работа элемента

И 23 (в случае кодов "0" и 0"). В результате строб †импул с выхода распределителя 9, поступающий на входы элементов И 20 » 23, проходит че- 30 рез один из них и элемент ИЛИ 21 на выход блока 5 (8).

Таким образом, за счет введения регистров 2 и 6, триггеров 4 и 11, 35 блоков 5 и 8 сравнения и элемента И l2 обеспечивается исключение влияния помех заданной длительности а на полученное максимальное значение сигнала, что существенно повышает досто40 верность результата определения максимального значения.

Формула и з обретения

1. Устройство для определения максимального значения сигнала, содержащее распределитель импульсов, соединенный первым выходом с первым входом аналого-цифрового преобразователя

50 соединенного вторым входом с первым входом устройства, первый и второй элементы И, первый регистр, соединенный выходами с соответствующими первыми входами цифрового компаратора, второй и третий регистры, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ,повышения достоверности результата определения максимального значения электрического сигнала путем исключения влияния помех, в устройство вве дены В-триггер, счетный триггер, первый и второй блоки сравнения, счетчик импульсов, генератор тактовых импульсов, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационными входами второго регистра, соединенного С-входом с вторым выходом распределителя импульсов, выходамис информационными входами первого регистра и с соответствующими вторыми входами цифрового компаратора, соединенного выходом с Р-входом D-триг— гера, соединенного С-входом с третьим выходом распределителя импульсов, прямым и инверсным выходами — cooTветственно с первым входом первого и первым входом второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены с прямым выходом счетного триггера, третий вход второго блока сравнения соединен с четвертым выходом распределителя импульсов и с первым входом первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом (И-1)-ro разряда счетчика импульсов„ выходом - с

С-входом третьего регистра, третьим входом с инверсным выходом счетного триггера, соединенного С-входом с выходом N-го разряда счетчика импульсов, соединенного К-входом с С-входом первого регистра и с выходом второго блока сравнения, С-входом — с выходом первого блока сравнения, соединенного третьим входом с пятым выходом распределителя импульсов, соединенного входом с выходом второго элемента И, соединенного первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, вторым входом — с вторым входом устройства, выходы которого соединены с выходами третьего регистра, соединенного информационными входами с выходами первого регистра.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит элемент ИЛИ, соединенный выходом с выходом блока сравнения, первым и вторым входами — соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, соединенных первыми входами с третьим входом блока сравнения, первый вход которого соединен непосредственно с вторым входом третьего элемента И, а через первый элемент

НŠ— с вторым входом четвертого элеi 265631

I дом блока сравнения и с третьим вхо дом третьего элемента И. мента И, соединенного третьим входом через второй элемент НЕ с вторым вхоka счетчик 10 иак

uH0N

Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Редактор Н.Яцола

Заказ 5656/39 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и1-1

0 (, Ь А41 И 5

Фиг.3