Устройство для определения экстремумов электрического сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения временных параметров электрических сигналов. Устройство содержит АЦП 1,. запоминающий регистр 2, регистр экстремальных значений 3, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 4 и 5, арифметический блок 6, селектор 7, блок индикации 8, установочный триггер 9, таймер 10 счетчики 11 и 12, вьгчитатель 13, запоминающие регистры 14 и 15, ко таратор 16, элемент И 17. Устройство обеспечивает измерение -экстремумов электрического сигнала и измерение временных параметров (длительность фронтов, время появления экстремумов, длительность вершины импульса). 1 ил. Я

СО!ОЗ СОВЕТСНИХ

СО!.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН.80 (51)4 С 01 R 19/04, G 06 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ!Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ!ТИЙ (61) 1322161 (21) 4184797/24-24 (22) 21.01.87 (46/ 23.07.88. Бюл. Ф 27 (71) Институт технической теплофизики AH УССР (72) В.В. Шейко, А.В. Примак, В,Ю. Александров и A. Вилкас (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1322161, кл. G 01 R 19/04, G 06 G 7/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет измерения временных параметров электрических сигналов. Устройство содержит АЦП 1,. запоминающий регистр

2, регистр экстремальных значений 3, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 4 и 5, арифметический блок 6, селектор 7, блок индикации 8, установочный триггер 9, таймер 10 счетчики

11 и 12, вычитатель 13, запоминающие регистры 14 и !5, комларатор 16, элемент И 17. Устройство обеспечивает измерение экстремумов электрического сигнала и измерение временных параметров (длительность фронтов, время появления экстремумов, длительность вершины импульса). 1 ил.

141 1677

ИзОбр(.т ение o I ío(.aòс я к вычисли тельной и чзмерителгной технике и является усовершенствованием изобре— тения по авт. св. 9 1322161.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможнос.тей за счет и1змерения временных параметров :-лект1 ических сигналов. !

Iа =..ертеже представлена схема 10

М-,. редлаГаемОГO (стрОйсTB 1.

УстрОйствО соцержит ALIII 1, nppBBIA запоминающ11Й регистр 2„. регистр 3

1 з1кстремальных значений, первый и втог Ой элементы Mc1(JIIQ IAIo!IIEE H.»II 4 Ii 59

- рифметический алак б,, селектор 7, (лок 8 индикации„установочный тригI "=-p 9., таймер 10,, счетчики II и 12, 11ьгплтатель 13, второй и -,ðåòèé зало-финающие регистры 14 и 15, компаратор -,0

1(6 и эл мент И 17, Сех(ектор I OОДерж1(т первый и B To

IJ)oA элементы И 18 и 19... D òpanãåp 20,, < ормираватель 21 импул,ñà и злеменг

ЯЛИ 22. Блок 8 индикации содержит 2-", I I трчггер 23., формироватепи 24 л 25

11мпульcoa;1 элемент ИЛ. :I 26, Устройство работает следующим об:1) аз Ом

В IIcxo,((not i Co c Ton an (в с е Ioa и13,(1оп- ."Q

1-1ые зле 1енть(схемы (, т риггеры.,- счстМики, регистры) установлены B 0 .

11сследуемый элект1)и Iеский сиГнал no ступает на аналоговый вход АЦП 1 и

11реобразуется в цифровой код в мо11енты времени, згдаваеиьге управляющи1ч1И чглп(г((ь((1м 1 ПО входу пу к )

Одновременно с появлеллем на информаЦионных выходах АЦП 1:содирова11ного значения Bxîäíîão сигнала на его тактовом выхОДе появляется i(opoTI

11epabil импульс КИ пpon) скаP тся фор(гира =..ателем 2 (и ic.necу1ощие им блокиру1этся1 н» выход и -.врез зле.— !

1 мент ИЛИ 22 во 1действует на управл:.-ющий вход з апог(ина(ащего ре Гистра 2, в результате чего в этот регистр вводится начальное значение ahixopaoão кода АЦ11 1 „

,,1

В последую(1(1х циклах запись в pe— гиств . произв Одится тол=-ко, когда разность между текуР"-. : : 1- ОдиравагпIы» значением аналОГoaoI о счгнала и np( дыдуь(р, Га зна - ением,. Запомненным в -пети тре ..,, Достигнет опрсделен;.-;Ой велглч,„-:a:Р соотзетству(эще. - . коду млад-Йглх раз рядов арифi ге т:-Р(е!-КОГО алака О р 1 Л падклгоченных к вxoi ai. элемента И 1 О„

Этот момент соответствует начальной временной координате фронта электриского сигнала.

Первым импульсом с выхода элемента И 19 триггер 9 устанавливается в положение, запускающее таймер 10, при этом счетчик 11 заполняется калиброванными по времени импульсами ,цо момента появления экстремума, а счетчик 12 — только на интервале между соседними управляющими импульсами с выхода элемента И 19, причем отрицательным перепадом этих импульсов счетчик 12 каждый раз устанавливается в 0". Импульс на выходе D-тригге— ра 20 и злеглента И 19 вырабатывается только, когда код на выходе арифметического блока 6 превысит заданное пороговое значение, превышающее уровень помехи. Пороговым элементом служит злемеaT И 18, подключена несколько младших разрядов блока б. Режим работы ариф(етического блока 6 абеспечлвается с помощью элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, учитывающего знакопеременные входные сиГГIалы

Формирование моментов экстремума осуществляется с помощью второго эле-, мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛ 5 и блока 8 индикации при изменении знака разностл между текущим и предыдущим кодированными значениями исследуемого сигнала.

Импульсы шах" и "min" на выходах формирователей 24 и 25 формируются по срезу сигнала КИ за один такт в моменты времени, определяемые селектором 7. Эти импульсы через элемент

ИЛИ 26 поступают на управляющий вход регистра 3 экстремальнь(х значений, обеспечивая прием экстремального код: рованного значения выходного сигна-ла АЦП 1, а также на управляющий вход регистра 14, обеспечивая прием цифрового кода, соответствующего длительаосТи фронта или спада исследуемого сигнала. По импульсу экстремума опрокидывается триггер 9, в счетчике 11 фиксируется временной код, соответствующий сумме времени всех ступеней дискретизации, а счетчике 12 — время последней ступени, предшествующей моменту появления экстремума.

В связи с тем, что сам экстремум формируется а момент сгада злектри— ческо..-о сигнала, длительность фронта импул: са включает в себя сумму време77

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Заказ 3650/41

Произв-полигр, пр-тие,, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 14116 ни, затраченного на формирование всех предшествующих ступеней,за исключением последней, отсчитываемой уже в момент спада импульса. Это выполняется

S с помощью вычитателя 13. Запись этого . значения в запоминающий регистр 14 производится по импульсу экстремума и сохраняется в нем до следующего появления экстремума. Информация о длительности плоской части импульса формируется в отличие фронта импульса по-разному, в зависимости от формы импульса. Для импульса. с гладким передним фронтом после занесения инфор- 15 мации в регистр 14 срабатывает коммутатор 16„ поскольку длительность плоской части импульса должна превышать длительность его фронга, что согласовано с условиями срабатывания компаратора 16. Действительно, время, соответствующее последней ступени дискретизации, в этом случае примерно равно длительности плоской части импульса, в течение которой не происхо- 25 дит изменение знака производной. И только по срезу импульса, где это изменение знака имеет место, формируется импульс экстремума. Длительность последней ступени дискретизации в этом случае соответствует длительности плоской части импульса и фиксируется в счетчике 12. Если действительно имеют дело с импульсом, то при этом срабатывает компаратор

16 и по импульсу дискретизации, IIoступающему на выход элемента И )7, производится запись в регистр 15 кода, соответствующего длительности плоской части импульса.

При наличии импульса с острым передним фронтом информация о длительности плоской части импульса вырабатывается не по моменту экстремума, а спустя некоторое время, соответствующее длительности плоской части импульса, когда срабатывает компаратор

16. Установка в "О" счетчика 11 осуществляется отрицательным перепадом импульса экстремума, а счетчика 12—

50 отрицательным перепадом импульса адаптивной дискретизации.

Информация о фронте или срезе импульса различается внешним региСтрирующим устройством с помощью импуль11 It 11 сов тпах и ш1.I1 формирующихся на выходах формирователей 24 и 25.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для определения экстре- мумов электрического сигнала по авт. св. Ф 1322161, о т л и ч а Io щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения временных параметров электрических сигналов, устройство содержит установочный триггер, таймер, первый и второй счетчики, вычитатель, второй и третий запоминающие регистры, компаратор и элемент И, при этом выход момента экстремума блока индикации соединен с входам записи второго запоминающего рег стра и с входами сброса установочного триггера и первого счетчика, выход второго элемента И селектора — с входом сброса второго счетчика, с первым входом элемента И и с единич— ным входом установочного триггера,. выход которого соединен с входом за-пуска таймера, выход которого с< единен с информационными входами первого и второго счетчиков, выход первого счетчика соединен с первым входом вычитателя, выход второго счетчика с вторым входом вьгчитателя, с первым входом компаратора и с информационным входом третьего запоминающего регист ра, выход которого является выходом длительности импульсов устройства, выход вьг-:итателя соединен с инфарма— ционным входом второго запоминающего регистра, выход которого, являющийся выходом длительности фронта импульсов устройства, соединен с вторым входом компаратора, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом записи третьего запоминающего регистра