Патент ссср 167373

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от явт. свидетельства ¹

Кл. 42111, 143,3

12 1

Заявлено 12Л .1962 (№ 778269>26-24) с I7pHcocëèíc1Ièåì заявки М 1риоритст. 3 «П1; G 06f

G 01<1

УД13, 681.178.9: 681,14— — 523.8 (088.8 ) Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Опубликовано 1966. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 8, II.1966

Авторы изобретения

Л. В. Лебедев, Е. М. Толчинский и M. В. Тяпкин

3 «1 «1 II I ITC,1 I>

YCTP0ACl 80 ДЛЯ ЦИФРОВОЙ РЕ! HCl ÐÀÖИ И

ИЗМЕРЯЕМЬ1Х ВЕЛИЧИН

Подписная гру«гла . 1 174

Известные дискретные измерительные устройства для регистрации большого числа различных величи«t, воспринимаемых датчиками, создаю«цими ««я выходе электрическое напря>ксиве постоянного тока, содер>кат коммутатор, цифровой вольтметр-преобразователь, цифропечятающий регистратор и блок управления печатью (БУП) .

Предлагаемое устройство отличается тем, что в цифровом вольтметре-преобразователе уcTHIIO«3ëåí четырехтактный регистр сдвига с одним подготовя«тельным и тремя рабочими тактами, содержа«ций две группы триггеров управления и одну группу триггеров генератора эталонного напря>кения с раздельными потенциальными входами, соедииениымн через вентили.

Это повышает точность измерений и надежность работы основного блока устройства цифрового вольтметра, служащего для преобразования непрерывных сигналов в код, при значительных колебаниях внешней температуры путем резервирования времени на переходные процессы 13 измерптелыи,1х элементах.

Ня фиг. 1 представлена функционалы«ая схема цифрового вольтметра-преобразователя; на фиг. 2 — функциональная схема регистра с четырехтактным управлением; на фиг. 3— временная диаграмма, поясня«о«цяя работу цифрового вольтметра; ня фиг. 4 -- цифровой пример работы устройст«ш.

Устройство имеет три режима работы: режим индикации с визуальным отсчетом дHIIиых в цифровой форме; режим цифровой п.чати и режим преобразования, обеспечиваюший 13вод;«янн«.«х в цифровую вычислителную машину.

Аналого-цi«фpoвoe преобрH>HoiiHiitic ол щест10 вляется цифровым вольтметром, в котором itcпользуется поразрядное уравновешнвяние входных напряжений эта Iottitt>DI«t напряжениями, получаемыми от генератора Г,. Сравнение напряжений осуществляется с помощью

15 четырех нуль-органов НО, которые обслуживают четыре группы датчиков.,дл«7 последовательного опроса состояния нуль-органов licпользуются вентили 8, групп, которые управляются регистром групп Р,. Генератором Г, 20 управляют двснядцятиразрядный реп«стр Р и регистр Р, Переключатс tb D c;t>»tt«IT;tëÿ устч«но«3ки режима работы: в положении 1 — — режима индикации (тактирующие импульсы подаются от

25 генератора I ), в поло>кении 2 — режима пе IHTII (тактирую«цие импульсы подаются от блока управления печатью), в положении 8— режима преоорязования (тактируюьцие импульсы подаются от вычислительной машины).

30 Т«1ктиру«он\Ile импм,tt>cû вост>>>«1«пот ия вхо l

167373 олока М мультивнбраторов, создающего четыре серии сдвинутых во времени импульсов для управления регистром Р,.

Для индикации результатов измерения в форме трехзначных десятичных чисел используются цифровые индикаторы QH, соединенные с:1ешифряторамн ДШ. Последние преобразуют двоичный код, получаемый на регистре Р, в десятичный>.,1венадцатиразрядный код, образуемый на этом же регистре — Р, через вентили В считывания может передаваться в регистры печати блока управления печатью 1>ли и запомина1ощее устройство вычислительной машины.

Работа регистра Р< поясняется схемой (см. фиг. 2), где предстявле1>я одна десятичная декада. Реп>стр содержит два ряда триггеров и вентилей. Триггеры Т,— Т> н вентили В,,— В,, управляют«я четырьмя сериями импульсов, сдвинутых во времени и получаемых от цепочки задерживающих мультнвибраторов ЗМ>, ЗМ, ЗМ», ЗМ4, расположенных в блоке М.

Выход це>почки хйльтивибраторов соединен со входом через вентилЙВ>». 1»,огда последний открь1т, цепОчка м е>>ьФивнбряторов генерирует нмпульсы. Прн запираннн вентиля генерация импульсов прекращается после нрохожде>>ия

11мпулься через цепочку.

Если ня вход регистра подать один импульс

И„,, то возбудит«я четырехтактная схема уtIравлеш1я. Первый импульс на входе а поставит в положение «О» триггеры верхнего ряда регистра (Т., Т,, T„, Т,) и через разделительный вент>1ль В» — триггеры Т,, Т,-„Т-, нижнего ряда регистра. Триггер Т, н51жнегс> ряда регистра через разделительный вентиль В» будет установлен при этом H поло>кение 1.

Через время т, определяемое задер>ккой мультив>>браторя 3iM>, к входу б будет подан импульс, который через открытый вентиль В1 переведет триггер Т< и положение I.

Через время 2т появится импульс ня входе в, который переведет тр111 гер Т, в состояние

«О» и подтвердит нулевое состояние остальных триггеров нижнего ряда. При появлении импуль«я ня входе г через время Зг триггер

Т» будет установлен в положение 1 через открытый вентиль В.;,. Импульс с «ыходя д через открытый вентиль В,» вновь подается на вхоч а.. Триггер Т. снова устанавливается в положение «О» и подтверждается нулевое состояние остальных триггеров верхнего ряда. Далее через вентиль В, устанавливается в положение 1 триггер Т4, устанавливаются в поло>кение «О» триггеры т1, T;„T-., и т-, нижнего ряда.. через вентиль В-, устанавливается в поло>кение

l триггер Т,;, н т. д. Лналогичным образом происходит работа последующих разрядов.

Необходимо отметить, что пока последний триггер Т, „находится в состоянии «0», ве>1тиль В>;> обратной связи цепочки мультнвибраторов открыт. Прн установке в положение l последнего триггера Т, вентиль Вь» запирается и управляющая цепочка прекращает работу до тех пор, пока вновь не будет подан очередной импульс И„,, Благодаря применению в этом регистре триггеров с потенциальными раздельными входами, отпадает необходимость в применении формирователей импульсов и линий задержек для каждого разряда. Регистр не критичен к амплитуде и форме тактирующих импульсов.

В цифровом вольтметре (фиг. 1) при подаче одного тактирующего импульса через переключатель П на вход схемы обеспечивается последовательная работа всех двенадцати разрядов (от Т<> до Т>>) регистра Р,, Прн установке и положение 1 последнего триггера Т >

15 вентиль В>> обратной связи запирается и регистр устанавливается в исходное состояние.

Рассмотрим временную диаграмму работы цифрового вольтметра для старших разрядов (фиг. 3). В цифровом вольтметре двенадцать

20 разрядов образуются тремя декадами, каждая из которых создает на выходе генератора Г, урявнове1пивающие эталонные напряжения и соответствии с двоичным кодом, т. е. 1, 2, 4, 8 (дека:t3 единиц), 10, 20, 40, 80 (декада де25 сятков), 100, 200, 400, 800 (декада сотен).

Уравно1»ешиван51е 1»ходного сигнала, нодаваемогo ня одни из входов нуль-органа, начинается со старших разрядов. При подаче первого импульса И,, на вход схемы триггеры Т9—

30 Т,. регистров Р< и Р» устанавливаются в положение «0». Исключение составляют триггеры

Т»> и Tll, которые при этом устанавливаются и положение l. Триггер Т»» воздействует на генератор Г,, включая уравновешивающее на35 пряжение старшего разряда, т. е. 800 единиц.

Если эталонное напряжение U,, больше измеряемого с., то нуль-орган посылает импуль«1>1, отключающие U если же U.,(U,, то ня нр51же>1 не с>, остается включенным.

40 Вентили Â,» — В»>, управляемые триггерами

T, — Т., верхнего ряда регистра Р., и нуль-органами, ооеспечнвают необходимую установку в «О» триггеров регистра Р». Вентили В.;—

В»„, управляемые триггерами Т., — Т, нижне45 I o ряда Р», обеспечивают установку триггеров

Р» и положение I.

В рассматриваемом примере измеряемое напряжение U,. равное 510 единиц, меньше 800 единиц, образованных старшим разрядом гене50 ряторя Г,. Поэтому нуль-орган возбуждается н после того, как произойдет отпирание вентнл51 В,;„устанавливает триггер Т,;1 в положение «0». Лпалогичным образом происходит сравнение нанряже>шй остальных разрядов.

55 При работе реального генератора эталонных напряжений (включение одних разрядов и отк,:почение других) па выходе Г, возможно появление выбросов, которые могут приводить к лож>>ым срас>атывя>>ням нуль-органа. Бла60 годяря применению четырехтактной схемы (одного подготовительного и трех рабочих тактов) управления преос>разовянием обеспечивается необходимое подготовительное время для завершения переходных процессов в изме65 рнтельных «кемях цифрового вольтметра и

167373 повышение llaдежности производимых нзмерсний. Это достигается зя счет того, что отпирание (3eIITIIля установки в положение «0» триггера какого-либо разряда, например В(;,, регистра Р3 триггерами «ерхнего ряда регистра Р- происходит с задержкой, равной т, после момента установки триггера этого разряда (Т33) в положение 1 (подготовительное время).

Вентиль (В(-,) удерживается в отпертом состоянии в течение времени, равного Зт (рабочее время). Л11алогичным образом действуют вентили остальных разрядов.

В цнфро«ом вольтметре применен нуль-op-!

a!! reI1eparop1IoIo типа, который нри срабатыl3HIIIIII генерирует импульсы. Частота генерируемых импульсов, с целью надежной работы, ()0.1((. чем «д13я ряз!! ОО,тьlнс частоты вклlo— чення разрядов.

Быстро,!ействие цифрового вольтметра « режиме печати определяется скоростью «рящ(. ния цнс!)р0130ГО oapяоян<1 печатя10щего x (. 1 ройствя.

Предмет изобретения

Устройство д.!я цифровой регистрации;1змеряемых величин, содержащее коммутатор. цифровой вольтметр-преобразователь, цифропечатяющий регистратор и блок управления печатью, orëè÷àþùeå(

П вьннения точности измерения и надежности аппаратуры при значительных колебания и!ешней температуры путем резервирования времени Ila переходные процессы в измерительных элементах, и цифровом вольтметре15 иреооразо13ятеле у(r Illollлен четырехтактный регистр сдвига (с одним подготовительным н тремя раоочимн тактами), содержац!ий две группы триггеро«управления н одну группу триггеров генератора эталонного напряженн»

20 " ряздельнымн потенцияльнымн входами. co(-днненпымн через вентили.

167373 з///я

ИО а юа ви

7DO

Рыг 4

Составитель Г. Чуйко

Релактор П, Вербова 1 схред А. А, Камьпиникова

Корректоры: С. H. Соколова и Г. Е. Опарина

Заказ 8800 1 Тираж 975 <1>ормат бум. 60:;90 " .Объем 0,38 пзп, л. Цсиа 5 коп.

ЦН1И!ПИ Государственного комитета по ислам изобрсгсннй и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

/ д — г- — . 3p1g (д)

ЗИ7 (8)

ЗМ О)

7зэ

Т9 т

t/ /, ((x

SJOed