Многоканальное устройство для регистрации сигналов

 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для регистрации быстропротекаклцих процессов и позволяет расширить функциональные возможности многоканальных самопишущих приборов. Устройствоможет работать в режимах однократного или непрерывного запуска, соответственно верхнее или нижнее положение переключателей 24, 25 При

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 511,1 G 11 B 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOlVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 } 4206620/24-10 (22} 05.03.87 (46) 23.11.88. Бюл. Ф 43 (71) Институт электродинамики, АН УССР и Производственное объединение "Краснодарский ЗИП" (72) В.М.Бабенко, H.Î.Áoðùåâà, Э.П.Васильев, О.JI.Карасинский и С.Г.Таранов (53) 62!.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1323856, кл. G 01 D 9/00, 1987.,,„80„„1 439675 (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к измери- тельной технике, может быть использовано для регистрации быстропротекающих процессов и позволяет расширить функциональные возможности многоканальных самопишущих приборов. Устройство может работать в режимах однократного или непрерывного запуска, соответственно верхнее или нижнее положение переключателей 24, 25. При

14396 этом сигнал "Пуск" через переключатель 24 поступает на вход запуска формирователя одиночных импульсов 15, который сбрасывает состояния триггеров 11, 12, 13 и устанавливает счетчики 29, 30 в начальное состояние, определяемое соответствующими выхода- ми кодов постоянных запоминающих устройств 21, 22. Логическая схема 27 формирует сигналы управления состоянием устройства и разрешения счета счетчиков 9, 10. Затем выходные импульсы таймера 8 поступают на вход запуска блока синхронизации 7, который формирует последовательно во времени, импульсы на первом, втором и четвертом входах. Данная последовательность импульсов обеспечивает выборку, преобразование и запоминание мгновенных значений входного. сигнала.).При этом кодирование мгновенных значений сигналов осуществляется только в тех ка— налах, где "включены" переключатели в блоке 16 включения каналов. В зависимости от числа включенных каналов сумматор 19 формирует соответствующий код, который поступает на адресные входы постоянных запоминающих устройств 20-22 и коммутатора !8.

После того, как триггеры 12 и 13 установятся в "1", устройство переходит в режим вывода информации. Соответствующее состояние устройства HHдицируется в индикаторе состояния 28.

При этом в режиме ввода информации блок 5 интерполирующих устройств восстанавливает сигналы в виде непрерывных функций, которые регистрируются устройством 6. В качестве регистрирующего устройства может быть использован многоканальный самопишущий прибор. 5 ил., 5 .табл.

Изобретение относится к измерительной регистрирующей технике и может быть использовано для регистрации быстро протекающих процессов (на- пример, переходных) с преобразовани- 5 ем масштаба времени при помощи многоканальных самопишущих приборов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем управления длительностью интерва- !О ла регистрации и количеством одновременно работающих каналов, что способствует расширению частного диапазона и увеличению длительности интервалов времени, в которых регистрируются сигналы.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- 4 — отдельные узлы, варианты; на фиг. 5 — временные диаграммы, пояс.20 няющие работу устройства.

Многоканальное устройство для регистрации сигналов содержит последовательно соединенные многоканальное нормирующее устройство (НУ) 1, входы

25 которого подключены к входным шинам, коммутатор 2, RHBJIQ I 0- цифровой пр еобразователь (АЦП) 3, запоминающее уст2 ройство (ЗУ) 4, блок 5 интерполирующих устройств (БИУ) и многоканальное регистрирующее устройство (РУ) 6. В его состав также входят блок 7 синхрониз ации (БС ), тайме р 8, счетчики 9 и 10, триггеры 1 1-!3, блок 14 синхронизации запуска (БСЗ), вход которого является входом запуска устройства, формирователь 15 одиночного импульса (ФОИ), блок 16 включения каналов (БВК) узел 17 выбора каналов (УВК), коммутатор 18, сумматор 19, постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) 20-22, элемент И 23, переключатели 24-26, причем переключатели 24 и 25 спаренные, логическую схему 27 и индикатор

28 состояния.

Выход таймера 8 подключен к входу запуска БС 7, первый, второй и третий выходы которого присоединены к входам запуска АЦП 3, синхронизации записи

ЗУ 4 и синхронизации БИУ 5, а четвертый выход БС 7 подключен к счетным входам счетчиков 9 и 10, первому сигнальному входу коммутатора 18 и входу синхронизации УВК 17. Выход счетчика

9 соединен с адресным входом ЗУ 4, а выходы переполнения "П" счетчиков 9 и

1439675

10 подключены к входам установки триггеров 13 и 12 соответственно,Первые адресные входы ПЗУ 0-22 совместно с адресным входом коммутатора 18 объединены и подключены к выходу сумматора 19, Выходы ПЗУ 20-22 связаны с установочными входами таймера 8 и счетчиков 9 и 10 соответственно. Входы индикатора 28 состояний подключены к 1О первому, второму и третьему выходам логической схемы 27, четвертый и пятый выходы которой соединены с входами разрешения счета счетчиков 9 и

10 соответственно. Выход БВК 16 свя- 15 зан с информационным входом сумматора 19 и входами управления БИУ 5 и УВК 17, Выход последнего подключен к объединенным между собой адресным входам коммутатора 2 и БИУ 5. Вход 20 установки УВК 17 соединен с выходом

"Уст." коммутатора 18, вторые сигнальные входы которого подключены к нескольким младшим разрядам счетчика

9. На вторых адресных входах ПЗУ 20, объединенных адресных входах ПЗУ 21 и 22 и третьем адресном входе ПЗУ

22 установлены соответственно коды шага дискретизации N » количества выборок Ищь и процент количества вы- ЗО борок регистрируемых в интервале времени, предшествующем моменту запуска N„. Прямой выход триггера 12 соединен с четвертым адресным входом

ПЗУ 22 и первым входом элемента И ЗБ

23. Второй вход последнего соединен с выходом состояния нуля счетчика

10 а выход элемента 23 подключен к первому входу сброса триггера 11, а через переключатель 24, второй вход 4О которого соединен с шиной "Пуск", к входу <йОИ 15. Выход последнего связан с вторым входом сброса триггера 1!, входами сброса триггеров 12 и 13 и входами установки БСЗ 14 и 45 счетчиков 9 и !О, 1!1ина "Вывод" через переключатель 25 соединена с первым входом установки триггера 11, а через переключатель 26, другой вход которого подключен к выходу БСЗ 14, под- ВО ключена к второму входу установки триггера 11. Выходы триггеров 11-13 соединены с входами логической схемы

27. Первый и третий выходы схемы 27 подключены к входам управления БС 7, причем третий выход схемы 27 подключен также к третьему адресному входу

ПЗУ 20 и входам блокировки БИУ 5 и

РУ 6.

Счетчики 9 и 0 построены по идентичнь1м схемам и каждый из них содержит вычитающий счетчик 29 (30), элемент И 31 (32} и элемент ИЛИ 33 (34), Выход элемента И 31 (32), входы которсго являются счетным входом и входом разрешения счета счетчика 9 (10), подключен к счетному входу счетчика 29 (30), вход синхронизации записи которого соединен с выходом элемента ИЛИ

33 (34), один из входов которого соединен с выходом "II переполнения счетчика 29 (30), а другой вход является входом установки счетчика 9 (10}.

БИУ 5 содержит цифроаналоговый пре- образователь { ЦАП) 35, вход которого . является информационным входом БИУ

5, дешифратор 36, информационный вход которого является адресным входом БИУ 5, à его вход стробированиявходом синхронизации БИУ 5 и и аналоговых интерполирующих устройств (ИУ) 37.1-37.п, выходы которых являются выходами БИУ 5. Сигнальные входы ИУ.37.1-37.п объединены и подключены к выходу ЦАП 35, входы синхронизации ИУ 37.1 и 37.п подключены к выходам дешифратора 36, их первые входы разрешения являются входами управления БИУ 5 и соединены с выходом БВК 16, а вторые входы разрешения объединены и являются входом блокировки БИУ 5, который подключен к третьему выходу схемы 27.

Структурная схема одного из ИУ 37 приведена на фиг ° 2. ИУ 37 содержит масштабно-суммирующий преобразователь (МСП) 38, выход которого через ключ 39 и повторитель 40, вход которого через конденсатор 41 и ключ 42 соединен с общим проводом, связан с последовательно соединенными интеграторами 43 и 44, в цепи обратной связи которых включены ключи 45 и 46.

Выход интегратора 43 подключен к первому входу МСП 38, вес которого равен 3/2, выход интегратора 44, являющийся выходом ИУ 37, соединен с вторым входом MCtt 38, вес которого равен 1, а третий вход МСП 38, вес которого равен 1, является сигнальным входом ИУ 37.(подключен к выходу

ЦАП 35). Вход управления ключа 39 является входом синхронизации ИУ 37 (подключен к выходу дешифратора 36), а входы управления ключей 42, 45 и

46 объединены и через элемент И-НЕ

47 связаны с входами разрешения ИУ 37.

УВК 17 содержит восемь одинаковых ячеек 57, 1-57.п каждая из которых состоит из трех элементов И 58-60 и триггера 61. Входы управления УВК 17 связаны с первыми входами элементов

И другие входы которых подключены

9 к инверсным выходам триггеров 61, Инвертирующий выход элемента И 58 соединен с прямым входом элемента H 6

60 г< и инвертирующим входом элемента и э99, 5 другие инвертирующие входы элементов

59 и 60 объединены и являются входом разрешения опроса ячейки 58, Выход элемента 60 является выходом разрешеЕсли на третий адресный вход ПЗУ

20, который подключен к третьему выходу логической схемы 27, поступает логическая "1", то независимо от кода

N на втором адресном входе ПЗУ .20

>А код 1 периода выходных импульсов тМ таймера 8 определяется величиной

N =N /N где 1 — код шага дискретм бы т9 "яыь тизации сигналов при выводе информации в аналоговом виде на входы РУ 6, Прошивка ПЗУ 20 при условиях,что

T4=1 ; T =5,1О, 20, 40, 80,...мкс, 5 1439675 б

Структурные схемы БВК 16, УВК 17. ния опроса следующей ячейки, а выход и сумматора 19 приведены на фиг. 3. элемента 59, который соединен с вхоБВК 16 пРедставлЯет собой набоР из дом разрешения установки триггера и пеРеключателей 48-1-48.п9 ПРИ помо- 5 61 — выходом вь1бора каны!а. Входы щи которых на выходах БВК 16 задает-: сброса всех. триггеров 61 объединены сЯ сигнал логической "1", если канал и через второй формирователь 62 одивкпючен, либо логического "0" 9 если ночного импульса (H) связаны с канал выключен (на фиг. 3 приведен входом установки УВК 17 (который подвариант, когда общее количество ка- 10 ключен к выходу коммутатора 18,,вхо1 налов и равно восьми) . ды синхронизации всех триггеров 61

Сумматор 19 содержит полусумма- также объединены и являются входом торы 49-52, двухразрядные сумматоры синхрониз ации УВК 7 (подключены к

53 и 54, входы которых подключены к четвертому выходу БС 7). Выходы вывыходам полусумматоров 49-52, трех- 15 бора каналов ячеек 57.1-57.п подклюразрядный сумматор 55, входы которо- чены к шифратору 63, выход которого го подключены к выходам сумматоров является выходом УВК 17 (подключен

53 и 54, и логическую схему 56, ко- к адресным входам коммутатора 2 и торая подключена к выходу сумматора БИУ 5), 56 а ее выходы являются выходом сум 20 Блок 14 синхронизации запуска

9 матора 19. Последний определяет и ко- (фиг. 4) содержит пороговый элемент диРУет в виде двУхРазЯРдного кода î" (ПЭ) 64, первый вход которого являще е колич е с ее количество включенных каналов. ется входом запуска БСЗ 14, а второй догические "1" на входах полусуммато- вход ПЭ 64 подключен к выходу управров 49-52 попарно суммируются ° Полу ляемого источника 65 опорного напряже25 ченные четыре двухразрядных слагае- ния (HOH) триггер 66, вход установмь1х суммируются попарно B сумматорах ки которого через переключатель 67

53 и 54, а их выходные коды в сумма выбора полярности запуска соединен с торе 55. Таким образом, выходной код прямым и инверсным выходом ПЭ 64, и сумматора 55 равен количеству логи- ЗО формирователь 68 одиночного импуль— ческих единиц на выходе БВК 16 ° Этот са (ФОИ) 9 выход которого является код, в общем случае четырехразрядный 9 выходом БСЗ 14, а его вход подключен так как могут быть включены все во- к выходу триггера 66, вход сброса косемь каналов одновременно, при помо торого является входом установки БСЗ щи логической схемы 56 сворачивается 35 14 (подключен к выходу ФОИ 15). в двухразрядный код в соответствии с Индикатор 28 состояния содержит табл. 1 в которой указан также код светодиоды 69-71, при помощи которых

N суммарного количества включенных осуществляется индикация режимов рат каналов, которое кодируется входным боты устройства. кодом схемы 56, Значения кодов Nx 4O B II8y 20 записаны уменьшенные на выбраны с точки зрения минимиз ации единицу коды 11 периода выходных имаппаратурных затрат при сохранении пульсов таймера 8, которые определявозможности управлением количества ются в соответствии с выражением N„„= одновременно „ работающих каналов, =11 /N, где Е =Т /Т, — код требуе".5 мого шага дискретизации ТА9 Т4 — веичина кванта времени таймера 8, 675

7 1439

Тщщ=! мс, приведена в табл. 2, где выходные коды ПЗУ 20 представлены в десятичной системе.

Минимальная величина периода выходных импульсов таймера 8 условно

5 выбрана 5 мкс и определяется соотношением Т ) т + „+ Где < Я I 5мксд мин мм Ацп ъч к э длительность переходных процессов в коммутаторе 2;; д,д„х! мкс — время преобразования АПП 3; „ ж 1,5 мкс— длительность цикла обращения к ЗУ 4.

В тех случаях, когда расчетное значение периода выходных импульсов таймера 8 меньше Т „, н ПЗУ 20 кодируется минимально™допустимое значение

Т,„„„(подчеркнутые коды в табл. 2), В ПЗУ 21 записаны уменьшенные на единицу коды общего количества регистрируемых выборок N » которые опреде- 20 ляются как произведение кода N д количества выборок "КВ", приходящихся на один канал, и кода И суммарного количества включенных каналов. Последний код И снимается с выхода сумма- 25 тора 19. Вариант прошивки ПЗУ 21 для случая, когда суммарное количество включенных каналов кодируется в соответствии с табл. 1, а объем ЗУ 4 ограничен 2 ячейками (16. К), приведен З0

14 в табл. 3, где выходные коды ПЗУ 21 представлены в десятичной системе.

Общее количество выборок не может

И превышать объем ЗУ 4, Nщ I<=2, поэтому в тех случаях, когда расчетное значение кода Ло щ больше U, в ПЗУ.21 кодируется максимально допустимое

1 значение кода N, д(подчеркнутые коды в табл. 3) .

В ПЗУ 22 записаны уменьшенные на единицу коды N общего количества вы- борок, регистрируемых в интервале времени, предшествующем моменту фик45 сации, которые определяются как произведение кодов N IJ -- — --"- где (100-Nn)

И вЂ” код процента количества выборок, регистрируемых в интервале времени, 50 предшествующем моменту запуска. Эти коды выводятся из ПЗУ 22 только в том случае, если сигнал на его четвертом адресном входе. подключенном к выходу триггера 12, принимает значение логи- 55 ческого "О", В противном случае, если триггер 12 установлен в "1", с выхода

ПЗУ 22 снимается уменьшенный на единицу код NoÄ общего количества выборок, равный произведению кодов И„ . N. В s независимо от значения кода N„.

Устройство может работать в нескольких режимах: однохратного или непрерывного запуска (соответственно, верхнее или нижнее на фиг ° 1 положение переключателей 24 и 25), автоматического или ручного запуска (верхнее или нижнее положение переключателя 26).

Рассмотрим режим однократного asтоматического запуска.

Сигнал "Пуск", который может задаваться кнопкой на пульте управления устройства, через переключатель.

24 поступает на вход запуска Ф)И 15, который в момент времени 1,, формирует импульс (фиг. 5в), сбрасывающий триггеры 11 — 13 и 66 и устанавливак1щий счетчики 29 и 30 в состояния, которые определяются выходными кодами

N „, N ПЗУ 21 и 22 соответственно.

oÊÜ оп

Коды на выходах счетчиков 29 и 30

N N соответственно. При поглощи окв логической схемы 27 формируются сигналы управления состоянием устройства (выходы D, Е, Р)и сигналы разрешения счета счетчиков 9 и 10 (выходы

G, Н). Схема 27 может бытЬ реализована при помощи микросхемы ПЗУ, прошитой в соответствии с табл. 4.

После начальной установки триггеров 11-13 на входах схемы 27 логические "0 . Поэтому на выходе D схемы 27 логическая "1", а устройство переходит в режим ввода информации— горит светодиод 69, индицирующий этот режим ("ВВ"). В этом случае выходные импульсы таймера 8, период которых определяется выходным кодом (N ) ПЗУ

20 (табл. 2), поступают на вход™запуска БС 7, а он формирует последовательно во времени импульсы на первом, втором и четвертых выходах. Импульс на первом выходе БС 7 поступает на вход запуска AIITI 3, и он преобразует в код Х„° выборку мгновенного значения того входного сигнала U адрес которого установлен на адресном входе ко ммут ат ора 2. 3 атем импульс на втором выходе БС 7 поступает на вход синхронизации записи ЗУ 4 и выходной код Х„АЦП 3 заносится в ячейку ЗУ 4, адрес которой определяется входным кодом счетчика 9 (т.е. фактически выходным кодом счетчика 29).

После этого импульс на четвертом выходе БС 7 поступает на счетные входы!

439675

l0 только один канал, то код его адреса постоянно формируется на выходе

УВК 17, а ЭУ 4 заполняется кодами выборок мгновенных значений только того сигнала, канал которого включен в БВК 16.

Если включено два канала, например второй и пятый, то на выходе сумматора 19 формируется код Ol (табл. )), а через 1.. ммутатор 18 на вход установки УВК 17 поступает сигнал с самого мпадшего разряда О счетчика 9.

На положительном фронте этого сигнала выходным импульсом ФОИ 62 все триггеры 61 УВК 17 сбрасываются. На

С-входы синхронизации триггеров 61 поступает импульс с четвертого выхода БС 7, Однако вначале он изменить состояние триггеров 16 не может, так как установка триггеров по входу С возможна только на положительном фронте импульса при условии, что на входе разрешения установки Г логическая ")", а сигнал на асинхронном входе R сброса триггеров имеет достаточную длительность, чтобы удержать триггеры 61 в сброшенном состоянии.

Так же, как и в указанном случае, сначала на выходе элемента 59 ячейки 57.2 логическая "i", которая в шифраторе 63 преобразуется в двоичный код 001 адреса второго канала. Однако после прихода следующего импульса на вход синхронизации УВК 17 (входы

С триггеров 61) только триггер 6) в ячейке 57.2 устанавливается в "1", так как на его входе I "l" с выхода элемента 59. При этом в ячейке 57.2 элемент И 58 закрывается, на выходе элемента 59 устанавливается "0" и появляется возможность распространения логического "0" через элемент 60.

Этот "0 беспрепятственно проходит через элементы 60 в третей и четвертой ячейках, так как на их входы управления поступают "0" с выхода

БВК 16, а на выходе элемента 59 ячейки 57.5 устанавливается "1", которая в шифраторе 63 преобразуется в двоичный код 100 адреса пятого канала, Если включено три или четыре канала, то запуск УВК 17 осуществляется положительным фронтом сигнала на нулевом выходе счетчика 9, а если включено более четырех каналов — то сигналом на нулевом выходе счетчика 9 ° В том случае, если включено число каналов, не равное степени два, напри9 счетчиков 9 и 10 (первые входы элементов И 31 и 32) и вход синхронизации

УВК 17, Однако счет этих импульсов осуществляется только счетчиком 9, так как на его входе разрешения счета логическая "1" (сигналы на выходе G схемы 2?),а счетчик )О хранит свое прежнее состояние, так как íà его входе разрешения счета логический "0" — )0 сигнал на выходе Н схемы 27 (табл, 4)

После этого устройство переходит к кодированию выборки мгновенного значения сигнала в следующем канале.При этом кодирование мгновенных значений 15 сигналов осуществляется не во всех каналах, а только в тех, которые включены при помощи переключателей 48 в

БВК (фиг. 3).

Выбор адресов каналов, код которых 20 формируется на выходе УВК 17, осуществляется следующим образом.

В зависимости от того, сколько каналов включено, сумматор 19 формирует соответствующий код (табл. 1), который поступает на первые адресные входы ПЗУ 20-22 и коммутатора 18. При этом, если включен только один канал, коммутатор 18 пропускает на вход установки УВК 17 сигнал с четвертого вы- ЗО хода БС 7. Положительный фронт этого сигнала запускает ФОИ 62, выходной сигнал которого сбрасывает все триг— геры. 61 в ячейках 57. На входе управления УВК 17 (например, на втором), для которого включен соответствующий канал, логическая "1", она на выходе элемента И 58 инвертируется (триггер

61 находится в состоянии "0", поэтому на его инверсном выходе "1"),со- 40 ответственно, элемент И 60 закрывается (на его выходе разрешения опроса следующей ячейки "1"), поэтому вы, ходные сигналы всех элементов 60 в ячейках 57, следующих за ячейкой 57.2,45

"1", На инвертирующем входе разрешения опроса элемента 60 в ячейке 57.2 логический "0", так как ячейка 57.1 пропускает его через свой элемент 60 (на прямом входе элемента 60 в пер- SG вой ячейке "1", так как на первом входе управления УВК 17 в рассматриваемом случае "0" и, соответственно, на выходе элемента 58 в ячейке 57.1

"1"). Таким образом, на выходе элемента 59 в ячейке 57.2 "1", которая в шифраторе 6 3 преобразуется в двоич.ный код 001 адреса включенного канала. Следовательно,:если включен

1439675!

2 мер шесть каналов 1 — й, 2-й, 4-й, б-й, 7 — и и 8-й), то после опроса всех указанных каналов коммутатор 2 закрывается и АЦП 3 кодирует сигналы с нулевым уровнем. В ячейки ЗУ 4 заносятся коды выборок мгновенных значений входных сигналов в соответствии с табл. 5, где Х вЂ” произвольное состояние сигналов.

Режим ввода может осуществляТься достаточно долго. Счетчик 9 после то— го, как в момент времени tg достигает состояния "0, переходит в состояние

-4 б 15

N „, (фиг.5ж), для чего используется сигнал на выходе "П" переполнения счетчика 29, который через элемент

ИЛИ 33 поступает на вход установки счетчика 29, после чего в счетчик 29 заносится код с выхода ПЗУ 2!. Далее информация в ЗУ 4 обновляется. После того, как счетчик 9 первый раз в момент t„ достигает состояния "0,устанавливается в "1" триггер 13 (фиг.5и)

25 что свидетельствует о том, что информация в ЗУ 4, полностью обновилась (на входах схемы 27 код 001).

При достижении в момент времени сигналом на входе запус.ка (или, 30 например, в первом канале, если он подается также на вход БСЗ 14) уровня U „(фиг.5a), который определяется выходным напряжением ИОН 65 (фиг. 4), срабатывает ПЭ 64. При этом в зависимости от того, в каком положении находится переключатель 67, триггер бб устанавливается в "1" при возростании или убывании сигнала

U „, Положительный фронт сигнала н а за >

40 выходе триггера 66 запускает ЮИ 68, выходной сигнал которого устанавливает в "1" триггер 11,,При этом устройство продолжает работать в режиме ввода (на входах схемы 27 код 101), но появляется логическая 1 на входе

l l 11 45 разрешения счета счетчика 10, а в индикаторе 28 одновременно горят светодиоды 69 и 70„ индицирующие то, что ввод информации продолжается и

50 происходит фиксация полезной информапчи, Счетчик 10 ранее выходным сигналом >ОИ 15 установлен в состояние

Я, Теперь, начиная с момента вресп мени t, счетчик 10 подсчитывает выходные импульсы на четвертом выходе

БС 7 и тем семь.м отмеряет интервал времени ft., t

М зафиксированных выборок на канал

v,& процент выборок, предшествующих Моменту з анус ка, равен 11„(на фиг. 5з вначале показана работа устройства при И„=501, а затем 25 и 757.) .

Когда счетчик 10 переходит в состояние 0, в момент времени р на вьг...оде "П" переполнения счетчика 30 формируется сигнал, который устанавливает в "1" триггер 12 (фиг. 5к) °

Кроме того, в счетчик 10 сигналом на выходе "П", который через элемент

ИЛИ 34 поступает на вход установки — 1 счетчика 30, заносится код N „с выоКЬ хода ПЗУ 22, так как на четвертом адресном входе ПЗУ 22 в этом случае логическая "1" (табл. 4).

После того, как оба триггера 12 и

13 установятся в "1", устройство с момента времени t< переходит в режим вывода информации (на входе схемы 27 код 111), в индикаторе 28 горят светодиоды 70 и 71, индицирующие то, что произошла фиксация полезной информации и устройство работает в ре-, жиме вывода информации (ВНВ ).

В режиме вывода информации коды

Х . выборок мгновенных значений входк ных сигналов из ЗУ 4 выводятся в БИУ

5, который восстанавливает эти сигналы в вице непрерывных функций (фиг. 5б) . которые регистрируются РУ б. В качестве РУ б может быть использован, например, многоканальный самопишущий прибо р.

Восстановление формы входных сигналов в виде непрерывных функций реализуется следующим образом.

В режиме вывода информации на выходе F схемы 27 логическая "1". Поэтому таймер 8 формирует импульсы, период следования которых равен Т „6/ .

/1 (табл.2). БС 7 формирует последс вательно во времени импульсы на третьем и четвертом выходах.

Импульс на третьем выходе БС 7 поступает на вход стробирования дешифратора 36. С выхода последнего, который определяется кодом на его информационном входе, т.е. адресом обрабатываемого канала, импульс стробирования поступает на вход управления ключа 39 (фиг. 2), он кратковременно замыкается. При этом на конденсаторе

41 фиксируется выходное напряжение

MCII 38, которое было в момент пода13 14396 чи сигнала стробирования, на вход дешифратора 36. Выходное напряжение повторителя 40 (повторитель 40 необходим для минимизации токов утечки конденсатора 41) остается постоянным по уровню в интервале между двумя соседними моментами фиксации сигналов. Это напряжение дважды интегрируется интеграторами 43 и 44, Выходной сигнал МСП 38 определяется выходными сигналами интеграторов 43 и 44 и QNI 35. Выходной сигнал ЦАП 35 пропорционален выходному коду ЗУ 4, который выводится из ячейки, адрес ко- 15 торой задается счетчиком 9.

В режиме вывода информации так же, как и при вводе, обрабатываются только те каналы, которые включены в БВК

1 6, Из ЗУ 4 выводятся коды выборок 20 сигналов 11, 13, Ц4, (3, 07, 11 в той же последовательности, в какой они занесены в ЗУ 4 при вводе информации (табл. 5).

Вывод информации из ЗУ 4 продолжа- >5 ется 11 „ циклов, так как в счетчик

l0 занесен код И „ (фиг. 5з, н).При этом опрошены все N. ячеек ЗУ 4, в ьке которых хранят ся по следние з афиксированные выборки. Цля синхронизации ЗО моментов запуска РУ 6, например для запуска двигателя лентопротяжного механизма самопишущего прибора, вход . блокировки РУ 6 соединен с выходом

F схемы 27. 35

После того, как счетчик 10 перейдет в момент времени t> в состояние

"0", открывается элемент И 23, выходной сигнал которого (фиг. 5e) сбрасывает триггер 11 (Ьиг. 5д). На этом 40 процесс вывода информации заканчивается, и с момента времени t> устройство переходит в режим останова — на входах схемы 27 код 011 (табл. 4), а в индикаторе 28 остается гореть только светодиод 70 (" Фикс" ), свидетельствующий о том, что полезная информация хранится в ЗУ 4. Когда устройство находится в режиме ввода элемент И 23 открыться не может, так я0

Г как сигнал на выходе состояния "0" счетчика 10 предшествует моменту установки триггера 11 в состояние "1", При по вт î рно м выв оде ин фо рм ации на РУ 6, который необходим, например, для.размножения документов регистрации, необходимо подать сигнал "Вы-. вод", который может задаваться кнопкой на пульте управления устройства.

75, 14

Этот сигнал (фнг ° 5г ) в момент времени t, через переключатель 25 поступа.6 ет на вход установки триггера 11 и устанавливает его в "l" (фиг. 5д), Устройство опять начинает процесс вывода информациИ, который протекает аналогично укаэанному. Счетчики 9 и 10 продолжают счет импульсов на

:.етвертом выходе БС 7. На выходе переполнения счетчика 10, который в конце предыдущего цикла вывода оставался в состоянии "0", в начале ноного цикла вывода формируется сигнал переполнения, который через элемент

ИЛИ 34 поступает на вход установки счетчика 30, В счетчик 10 заносится код ", так как триггер 12 остается в состоянии "1" (табл, 4).Устройство находится в режиме вывода инГ формации в интервале времени l t<,t„) (фиг.5), после чего опять переходит в режим остановки. Если опять подать сигнал "Вывод", то устройство снова .зреходит в режим вывода информации.

Для того, чтобы начался ввод информации нужно подать сигнал "Пуск", Рассмотрим работу устройства в режиме непрерывного автоматического запуска, когда переключатель 26 находится в верхнем положении, а переключатели 24, 25 — в нижнем положе( нии, фиг. 1, .

В этом случае после окончания первого цикла вывода выходной сигнал элемента 23 через переключатель 24 запускает ФОИ 15 (фиг, 5в), выходной сигнал которого сбрась1вает триггеры

11 — 13 и 66 и устанавливает счетчики

9 и 10 в состояния 1". „,, н N» 1 соответственно, Устройство переходит в режим ввода информации.

В момент времени t,< происходит срабатывание БСЗ 14 и триггер ll. ус- танавливается в "l". После окончания ввода информации, когда триггер 12 в момент времени t, устанавливается в ю

"1", начинается цикл вывода информации, который продолжается до момента появления сигнала на выходе элемента

И 23 в момент времени „, который снова запускает ФОИ 15 и переводит устройство в режим ввода информации (фиг. 5).

Рассмотрим работу устройства в случае, когда его запуск в момент времени t происходит через сравниrZ тельно короткий промежуток времени после момента времени t«. Па фиг. 5

l5 1 приведен случай, когда переполнение счетчика 10 в момент времени t,e (фиг.5з)наступает раньше переполне" ния счетчика 9 в момент времени t 4 (фиг.5ж). После достижения переполнения счетчиком 10 триггер 12 устанавливается в "1", а триггер 13 остается в состоянии "0". На входе схемы 27 код 110, а устройство продолжает оставаться в режиме ввода информации (табл. 4) до момента времени

t 4, пока не наступит переполнение счетчика 9 и триггер 13 не установится в "1", т.е. до тех пор, пока информация в ЗУ 4 полностью не обновится, В этом случае на интервале времени Et13 t,+)счетчик 0 заблокирован, так как íà его входе разрешения "0" (табл. 5).

В режиме ручного запуска устройство работает так же, как и в режиме автоматического запуска,но запуск устройства осуществляется сигналом

"Вывод" который через переключатель

26 поступает на вход установки триггера 11, Таким образом, в предлагаемом устройстве расширены функциональные возможности, так как появилась возможность управлять длительностью интервала регистрации путем задания кода

И„в на вторых адресных входах ПЗУ 21 и 22, возможность фиксации информации в интервале времени, предшествующем запуску, причем предусмотрено задание длительности этого интервала в процентном отношении ко всему интервалу регистрации в виде кода И на третьем адресном входе ПЗУ 22, а также возможность управления количеством одновременно работающих каналов. Причем благодаря возможности управления количеством одновременно работающих каналов, расширяется частотный диапазон и увеличивается длительность регистрации, которая пропорциональна коду N при меньшем количестве ка е налов.

439675 16

10

20

ЭО

Формула изобретения

Многоканальное устройство для регистрации сигналов, содержащее после— довательно соединенные нормирующее устройство, входы которого подключе— ны к входным шинам, первый коммутатор аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство, блок интерполирующих устройств и многоканальное регистрирующее устройство, а также блок синхронизации, таймер, первый и второй счетчики, первый и. второй триггеры, элемент И, блок синхронизации запуска, вход которого является входом запуска, и формирователь одиночного импульса, при этом выход таймера подключен к входу запуска блока синхронизации, первый, второй и третий выходы которого присоединены к входу запуска аналого-цифрового преобразователя> к входу синхронизации записи запоминающего устройства и к входу синхрониз ации блока интерполирующих устройств, адресные входы которого объединены с адресными входами первого коммутатора, а четвертый выход блока синхронизации подключен к счетным входам первого счетчика, выход которого соединен с адресным входом запоминающего устройства, и второго счетчика, выход переполнения которого соединен с входом установки второго триггера, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей,в него дополнительно введены блок включения каналов, узел выбора каналов, второй коммутатор, сумматор, первое, второе и третье постоянные запоминающие устройства, первые адресные входы которых совместно с адресным входом второго коммутатора объединены и подключены к выходу сумматора, а выходы постоянных запоминающих устройств связаны с установочными входами таймера, первого и второго счетчиков соответственно, кроме того, в устройство введены третий триггер, два переключателя, логическая схема и индикатор состояния, входы которого подключены к первому, второму и третьему выходам логической схемы, четвертый и пятый выходы которой, соединены с входами разрешения счета первого и второго счетчиков соответственно, при этом выход блока включения каналов связан с информационным входом сумматора, входами управления блока интерполирующих устройств и узла выбора каналов, выходы которого подключены к соответствующим адресным входам первого коммутатора и блока интерполирующих устройств, при этом четвертый выход блока синхронизации подключен к первому сигнальному входу второго

18

1439675

Т а блиц а 1 Входы схемы 56

Выходы схемы 56

N Примечания

«В, С В

0 0 1 Включено не более одного канала

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 0 0

0 1 2 Включено два канала

1 0 4 Включено три или четыре канала

0 0 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 1 8 Включено более четырех каналов коммутатора н к входу синхронизации узла выбора каналов, вход установки которого соединен с выходом второго коммутатора, вторые сигнальные входы которого подключены к младшим разрядам первого счетчика, на вторых адресных входах,.первого постоянного запоминающего устройства, на объединенных вторых адресных входах второго и третьего постоянных запоминающих устройств и на третьих адресных входах третьего постоянного запоминающего устройства установлены соответственно коды шага дискретизации, коли чества выборок и процента количества выборок, выход переполнения первого счетчика подключен к входу установки третьего триггера, прямой выход второго триггера соединен с четвертым адресным входом третьего постоянного

Эапоминающего устройства и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом состояния нуля второго счетчика, а выход элемента

И подключен к первому входу сброса первого триггера и через первую группу контактов первого переключателя, второй вход которого соединен с шиной "Пуск", подключен к входу формирователя одиночных импульсов, выход

5 которого связан с вторым входом сброса первого триггера, с входами сброса второго и третьего триггеров, с входами установки блока синхронизации запуска, первого и второго счетчиков, 1О шина "Вывод" через вторую группу контактов первого переключателя соединена с первым входом установки первого триггера, а через второй переключатель, другой вход которого подключен к выходу блока синхронизации запуска — к -второму входу установки первого триггера, выходы первого, второго и третьего триггеров соединены с входами логической схемы, первый и тре>0 тий выходы которой подключены к входам управления блока синхронизации„ при этом третий выход логической схемы подключен также к третьему адресному входу первого постоянного запо25 минающего устройства и к входу блокировки.блока интерполирующих устройств.

1439675

Таблица 2

))шА

Выходной код ПЗУ 20

N =4 N =8

)1т ——

9999

Т а б л и ц а

Выходной код ПЗУ 2!

))кв

11=2 N =4 N =8 K

256 255 5)1 1023 2047

512 5!1 )023 2047 4095

1024 1023 2047 4095 8191

2048 2047 4095 8191 16383

4096 4095 8191 16383

8192 8191 16383 16383 16383

16384 16383 16383 16383 16383

Таблица 4

Вход а Выходы

Примечание

А В С D Е Е 0 К

О О О 1 0 0 1 О Ввод информации

О 0 1 1 О О 1 О То же

1 О О 1 1 О 1 1

1 О 1 1 1 О 1 ) 1 1 0 1 l О 1 0

Третий выход схемы

5 4 4 4

10 9 4 4 4

20 19 9 4 4

40 39 19 9 4

80 79 39 19 9

10000 1249 2499 4999

Примечание

Входы

1 1 1 О 1 1 1 1 Вывод информации

О 1 1 О О О О Останов

О 1 О О 0 О О О Запрещенная комбинация

Таблица 5

Адрес ЗУ 4 Содержимое ЗУ 4

ХХ...Х111 Код выборок мгновенных значений сигнала U(То же

ХХ...Х100

О.

XX... Х001

ХХ...ХООО

ХХ...X110

ХХ.. X101

ХХ...X011

XX...Õ010

Продолжение табл.4

1439675

l439675

> (eve) Acr

ЬгЖ д r,» е Л

4ф ai e

Ииомраяиий Иод

Му 4юу юуяри3юь и Nu3

Составитель С.Ботуз

Редактор И. Шулла Техред А. Кравчук

Корректор 3. Лонч ако в а

Заказ 6084/52 Тираж 590 По дписн о е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, л