Цифровой указатель экстремумов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

362281

Союз Советских

Социалистических

Респтблик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.XI.1970 (№ 1G12723, 18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

М. Кл. 6 05b 13, 02

:Комитет оо делам иаобретеиий и открытий ври Совете Мииистрав

СССР

Опубликовано 13.Х11.1972. Бюллетень М 2 за 1973 г.

Дата опубликования описания 25.1.1973

УДК 62-50:007(088.8) Автор изобретения

В. Б. Реутов

Ордена Ленина Институт кибернетики AH Украинской ССР

Заявитель

ЦИФРОВОИ УКАЗАТЕЛЪ ЭКСТРЕМУМОВ

Изобретение относится к области цифровой измерительной техники и может быть исполь30IBBIHo для в вода .в,цифровую вычи слителыгую машину экстремальных значений аналоговых сигналов (электрических токов, напряжений).

Известны цифровые указатели экстремумов, содержащие реверсивный счетчик, соединенный с блоком формирования уравновешивающего напряжения, выход которого подключен ко входу нуль-органа схемы совпадения, клапаны, генератор, триггеры.

Недостатком известных цифровых указате.лей экстремумов является возможность появ.ления на выходе нуль-органа ложных сигна.лов экстремумов при движении измеряемого

:сигнала к своему экстремальному значению.

Цель предлагаемого изобретения состоит в повышении надежности определения моментов появления экстремальных значений.

Эта цель достигается тем, что в известное устройство введен блок контроля разности напряжений, выход которого соединен с блоком форми рова ния ураохновеш и вающего,напряже- ния, а вход — с триггером, соединенным через диодно-емкостные клапаны с генератором, выходами нуль-органа и с одним из входов схем совпадения, другие входы которых подключены к выходам триггера, а выходы через клапаны соединены с реверсивным счетчиком, выходным триггером и генератором.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого цифрового указателя экстремумов; на фиг, 2 даны временные диаграммы его работы.

Устройство содержит нуль-орган 1, имею5 щий прямой и инвертированный выходы, реверсивный счетчик 2, блок 8 формирования уравновешивающего напряжения, генератор 4 тактовых импульсов. Выход генератора тактовых импульсов соединен со входами диодноемкостных клапанов 5 и 6, управляющие входы которых подключены к выходам нуль-органа. Выходы клапанов 5 и 6 соединены со входами триггера 7, а выходы последнего — со входами схем совпадения 8 и 9, вторые входы

15 которых подключены к выходам нуль-органа.

Выходы клапанов 10 и 11 подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 2. Левый выход триггера 7 соединен со входом блока 12 контроля разности

20 напряжений. Триггер 18 предназначен для формирования сигналов появления экстремальных значений.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. (см. фиг. 2).

25 При возрастании измеряемого напряжения

U.,- на выходе нуль-органа 1 будет иметь место сигнал недокомпенсации (U„) Ul,), вследствие чего клапан 5 открыт, а клапан 6 — закрыт. Очередной тактовый пмпульс с выхода

30 генератора 4 приходит через клапан 5 и вклю362281

65 чает триггер 7, что, в свою очередь, приводит к включению блока 12 контроля разности напряжений. Если до этого момента разность

U — Uq была меньше шага квантования (единичной ступеньки), включение дополнительного разряда вызывает изменение знака разности U,. †„ и на выходе нуль-органа 1 возникает сигнал перекомпенсации. Открывается клапан 6 и закрывается клапан 5, и очередной тактовый импульс возвращает триггер 7 в исходное состояние, что, в свою очередь, приводит к включению дополнительного разряда блока 12. Выключение блока 12 контроля разности напряжений вызывает опять изменение сигнала на выходе нуль-органа (на недокомпенсацию), и в следующем такте дополнительный разряд снова будет включен, в следующем — опять выключен и т. д. до тех пор, пока разность U — UJ, будет лежать в пределах шага квантования.

При всех перечисленных переключениях тактовые импульсы на входы реверсивного счетчика 2 не поступают. Это объясняется тем, что при включении триггера 7 и блока 12 контроля разности напряжений сигнал «недокомпенсация» на выходе нуль-органа становится равным нулю, а при выключении триггера 7 становится равным нулю сигнал

«перекомпенсация». Таким образом, в описанной ситуации на одном из входов схем совпадения 8 и 9 всегда присутствует сигнал

«О», а следовательно, они закрыты. Закрыты при этом и диодно-емкостные клапаны 10 и

11, и импульсы с выхода тактового генератора

4 ни на один вход реверсивного счетчика 2 не поступают.

В описанном состоянии схема находится до тех пор, пока напряжение U„ не превысит величины напряжения, выдаваемого блоком 12 контроля разности напряжений (см. фиг. 2).

Когда это произойдет, при очередном включении блока 12 У „не превысит U„. и изменения на выходе нуль-органа не произойдет (останется сигнал недокомпенсации) . В результате этого в очередном такте схема совпадения 8 будет открыта («1» на выходе триггера 7 и «1» на выходе недокомпенсации нульоргана), диодно-емкостный клапан 10 открыт и тактовый импульс поступит на «Вх. +» реверсивного счетчика 2, Включение очередной ступеньки уравновешивающего напряжения U, может вызвать перекомпенсацию (как это показано на фиг. 2 для б-,го такта), а это,при ведет IK тому, чгго в следующем такте произойдет выключение блока 12 контроля разности напряжений (но не основного разряда уравновешивающей цепи, так как при этом схема coP".ÿ.1cíèÿ 9 и клапан 11 закрыты).

При дальнейшем возрастании сигнала U,„. включается опять блок 12 контроля разности напряжений и, если разность U,— Ua остается больше шага квантования, тактовые импульсы приходят íà «Вх. +» реверсивного счетчика 2, а напряжение UI, возрастает. При

60 этом важно заметить, что при возрастании сигнала тактовые импульсы возникают только на выходе клапана 10 и вовсе не возникают на выходе клапана 11 (Такты 8, 9, 10 на фиг. 2).

После того как напряжение У„достигнет максимального значения и начнет уменьшаться, наступит такой момент (акт 14 на фиг. 2), когда состояние перекомпепсации возникнет и при выключенном блоке контроля разностей напряжений (теперь за счет того, что уменьшается У,). При этом сра ботает схема сов падения 9 («1» на нулевом правом плече триггера 7 и «1» на выходе «перекомпенсация» нуль-органа), откроется диодно-емкостной клапан 11, и тактовые импульсы будут поступать на «Вх.— » реверсивного счетчика 2. При этом, если разность U,— Ul, лежит в пределах шага квантования, то как и при возрастании

U,. происходит периодическое выключение и включение блока 12, а при превышении разностью U.,- — U>, величины шага квантования (при включении триггера 7 и сигнале «перекомпенсация» с выхода нуль-органа) тактовые импульсы будут поступать íà «Вх — » реверсивного счетчика.

Заметим, что при убывании сигнала тактовые импульсы будут возникать только на выходе клапана 11 и вовсе не будут возникать на выходе клапана 10.

После прохождения сигналами минимального значения произойдет очередная перестройка схемы, и процесс будет протекать так же, как было описано выше для возрастания сигнала U,. и т. д.

Как видно из приведенного описания раооты схемы, при возрастании сигнала У„тактовые импульсы имеют место только на выходе диодно-емкостного клапана 10, а при убывании — только на выходе клапана 11, причем первый из импульсов каждой серии возникает после отхода сигнала U„.îò экстремального овоего значения на величину, не превышающую,шага IKBBiHTQIBBния.

Выходы клапанов 10 и 11 в описываемом устройстве соединены не только с суммирующим («Вх.+») и вычитающим («Вх.— ») входами реверсивного счетчика 2, но еще и со входами триггера 18, моменты переброса которого из одного состояния в другое используются в качестве сигналов, указывающих моменты прохождения напряжением своих экстремальных значений (максимумов и минимумов).

Таким образом, в предлагаемом цифровом указателе экстремумов сигналы на выходах выходного триггера 18 указывают моменты появления экстремальных значений измеряемого напряжения U,, а ложные сигналы отсутствуют.

Предмет изобретения

Цифровой указатель экстремумов, содержащий реверсивный счетчик, соединенный с бло3G228i так

Фиг.2

Составитель Т. Ничипорович

Техред Л. Богданова Корректор А. Степанова

Редактор Б. Нанкнна

Заказ 200/11 Изд. № 1017 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС}.

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 ком формирования уравновешивающего напряжения, выход которого подключен ко входу нуль-органа, схемы совпадения, клапаны, гс.нератор, триггеры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения моментов появления экстремальных значений, в него введен блок контроля разности напряжений, выход которого соединен с блоком

ДОП. разуяЮ

Тактааые имп льсы(та) Вык. (11) Вык. Т(Щ формирования уравновешивающего напряжения, а вход — с триггером, соединенным через дподно-емкостные клапаны с генератором, выходами нуль-органа и с одним из входов

5 схем совпадения, другие входы которых подключены к выходам триггера, а выходы через клапаны соединены с реверсивным счетчиком, выходным триггером и генератором.