Изобретение относится к цифровы.л измерительным системам, может быть применено при измерении параметров ударных импульсов, как одиночных, так и многократно повторяющихся.

Известны цифровые измерительные приборы для измерения импульсных напряжений, содержащие счетные декады, ключи, генератор опорной частоты и цифроаналоговые преобразователи (1).

У известных устройств ограничен- ный допустимый диапазон частот измеряемых импульсных напряжений и относительно невысокая точность.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для измерения одиночных и многократных ударных импульсов, содержащее интегратор с логическим управлением, выход которого соединен .с одним входом первого нуль-органа и через делитель напряжения вЂ” с одним входом второго нуль-органа, выходы нуль-органов подключены к одним входам блока логических элементов, к другим входам которого подключен генератор опорной частоты, выходы блока логических элементов соединены соответственно с первыми входами счетных декад младшего и старшего, разрядов, выходы которых соединены co входами цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с другими входами нуль-органов, ко вторым и третьим входам счетных декад младшего и старшего разрядов подключены соответственно шина сброса и шина перезаписи, и общую шину (2). У этого устройства относительно невысокое быстродействие при измерении параметров импульсов в режиме многократного повторения и перехода в режим измерения одиночных импульсов.

Цель изобретения вЂ” повышение быстродействия устройства вЂ” достигается эа счет того, что в устройство для измерения одиночных и многократных ударных импульсов, содержащее интегратор с логическим управлением, выход которого соединен с одним входом первого нуль-органа н через целитель напряжения вЂ” с одним входом второго нуль-органа, выходы нуль-органов подключены ко входам блока логических элементов, к другим входам которого подключен генератор опорной частоты, выходы блока логических элементов соединены соответственно с первыми входами счетных декад

678434 младшего и старшего разрядов, выходы которых соединены со входами цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с другими входами нуль-органов, ко вторым и к третьим входам счетных декад младшего и старшего разрядов подключены соответственно шина сброса и шина перезаписи, и общую шину, введены дополнительный нуль-орган, формирователь импульсов, инвертор, элементы И и И-НЕ, мультивибратор, триггеры, переключатели и кнопка; вход дополнительного нуль-органа соединен с одним входом первоro нуль-органа, выход дополнительного нуль-органа через формирователь импульсов подключен ко входу инвертора и к одному из входов элемента И-НЕ другой вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и с одним из входов первого элемента И, выход элемента И-НЕ соединен с установочным входом первого триггера, выход первого элемента И подключен к динамическому входу первого триггера и к одним из входов второго и третьего элементов И, другие входы которых соединены с выходами первого триггера, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с шиной перезаписи и с одним из входов четвертого элемента И и с динамическим входом второго триггера, первый установочный вход которого черезконтакты кнопки и один переключатель соединен с общей шиной, второй установочный вход второго триггера подключен к выходу мультивибратора, а выход второго триггера через другой переключатель соединен с третьим входом второго элемента И и с другим входом четвертого элемента И, выход которого подключен к шине сброса.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема цифрового устройства для измерения одиночных,и многократных ударных импульсов; на фиг.2 показаны эпюры.сигналов, поясняющие

Работу устройства.

Устройство для измерения одиночных и многократных ударных импульсов содержит интегратор 1 с логическим управлением, нуль-органы 2 и 3, делитель напряжения 4, блок 5 логических элементов, к одному из входов которого подключен генератор 6 опорной частоты, счетные декады 7 и 8 младшего и старшего разрядов, выходы коI торых соединены со входами цифроана-логового преобразователя 9; дополнительный нуль-орган 10, выход которого через формирователь 11 импульсов подключен ко входу инвертора 12 и к одному из входов элемента И-НЕ 13, элементы И 14-17, триггеры 18 и 19, мультивибратор 20, кнопку 21, переключатели 22 и 23, шину перезаписи

24, шину сброса 25 и общую шину 26. устройство работает следующим образом. В начальный момент импульсом, поступающим на шину сброса 25, счетные декады 7 и 8 младшего и старшего разрядов устанавливаются в нулевое состояние.

При поступлении на вход устройства напряжения ударного импульса при отсутствии напряжения на управляющем входе 27 интегратора 1 с логическим

10 управлением интегратор работает в режиме усиления и нормирования входного

1 сигнала. Сигнал интегратора подается на одни входы нуль-органов 2 и 3, на другие входы которых поступает напряжение с цифроаналогового преобразо15 вателя 9. На выходах нуль-органов образуется положительный перепад напряжения, если входное напряжение превышает нулевой уровень. Эти перепады напряжения управляют работой

20 блока 5 логических элементов, который пропускает на счетные декады 7 и 8 младшего и старшего разрядов счетные импульсы от генератора 6 опорной частоты.

В процессе измерения пикового значения ударного импульса напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 9 повышается до тех пор, пока не сравняется с измеряемым входным напряжением. В этом случае блок 5 логических элеМентов перестает пропускать счетные импульсы опорной частоты на счетные декады 7 и 8 младшего и старшего разрядов. и процесс измерения заканчивается

При последующем повышении измеряемого входного напряжения в счетные декады 7 и 8 младшего и старшего разрядов вновь поступают счетные импульсы опорной частоты до выравни40 вания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 9 с измеряемым входным напряжением. Для измерения как одиночных, так и многократно повторяющихся импульсов напряже45 ния в устройстве пРедусмотРены режимы ручного и автоматического измерения. При этом одновременно с вышеописанным измерением сигнал об измеряемом ударном импульсе (фиг.2а) поступает на дополнительный нуль-орган 10, и на его выходе возникает ,положительный перепад напряжения, (фиг.2б), который поступает через формирователь 11 импульсов (фиг.2в) на инвертор 12 и на выходе последнего образуется последоватеЛьность импульсов (фиг.2г) .

Сигнал с инвертора 12 подается на один из входов элемента И 14, а с формирователя 11 импульсов вЂ” на один из входов элемента И-НЕ 13. На другие входы И 14 и И-НЕ 13 поступают импульсы (фиг.2д) с генератора опорI ной частоты 6. На выходах элементов

И-HE 13 и И 14 образуются пачки им65 пульсов (фиг.2е,ж) . Как видно из

6784 гри веденных эпюр, импульсы с элемента И-НЕ 13 имеют место an время прохождения измеряемогo HMI :óÿ.ьса, на выходе элемента И 14 вЂ” н паузах.

Сигнал элемента И-НЕ 13 поступает на установочный вход три1гера 18, на одном и другом выходах которого образуются положителен ый (фиг.2з) и нулевой (фиг.2и) потенциалы которые поступают соответственно на одни входы элементов И 16 и 15. Одновременно на другие входы этих эле- 10 ментов подаются импульсы с элемента И 14. До прихода первого импульса с элемента И 14 на одном и другом выходах триггера 18. были положительный и нулевой потенциалы. Выход элемента 15

И 14 соединен с динамическим входом триггера 18. После прохождения первого импульса с элемента И 14 триггер

18 переключается, и таким образом на выходе элемента И 16 появляется толь- 20 ко один импульс из пачки импульсов (фиг.2к), имеющейся на выходе элемента И 14, а на выходе элементов И 15 и 17 вЂ” остальные импульсы иэ этой пачки (кроме первого) (фиг.2л). Таким 25 образом, на шину перезаписи 24 поступает один импульс перезаписи с элемента И 16, а на шину сброса 25 импульсы с элемента И 17. При этом переключатель 23 разомкнут вЂ” режим автомат .

Зо

При необходимости измерения не каждого импульса из импульсной посЛедовательности контакты переключателя

23 должны быть замкнуты, а контакты переключателя 22 вЂ” разомкнуты. Такой режим работы устройства соответствует измерению параметров импульсов в течение интервала времени, задаваемого мультивибратором 20. После прихода импульса с мультинибратора 20 40 (фиг.2м) по его заднему фронту срабатывает триггер 19, и на его выходе появляется положительный потенциал (фиг.2н), который поступает на элементы И 16 и 17. Хогда первый импульс 45 с элемента И 15 поступает на динамический вход триггера 19, триггер переопрокидывается. Таким образом, с элементов И 16 и 17 поступает на шины перезаписи 24 (фиг.2о) и сброса 25 50 (фиг.2п) по одному импульсу после прохождения первого измеряемого импульса, следующего за импульсом с мультивибратора 20. При этом измеряются характеристики последовательности импульсов, заключенной между двумя импульсами мультивибратора.

При ручном режиме работы коНтакты переключателя 22 замкнуты. При размыкании кнопки 21 импульс с мульти- 60 вибратора 20 переопрокидынает триггер

19, и схема работает как в режиме интервал до следующего размыкания кнопки 21 (фиг.2р,с,т,у,ф). Ожидаемый экономический эффект от внед- 65 рения устройства в народном хозяйст34 не составляет ориентироночно

50, 0 тыс. руб. формула и з обре тени я уст рой ст во для н змере ни я одиночных и многократных ударных импульсов, содержащее интегратор с логическим управлением, выход которого соединен с одним входом первого нуль-органа и через делитель напряжения вЂ” с одним входом г тарого нуль-органа, выходы нуль-органов подключены ко входам блока логических элементов, к другим входам которого подключен генератор опорной частоты, выходы блока логических элементов соединены соответственно с первыми входами счетных декад младшего и старшего разрядов, выходы которых соединены со входами цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя соединен с другими входами нульорганов, ко вторым и третьим входам счетных декад младшего и старшего разрядов подключены соответственно шика сброса и шина перезаписи, и общую шину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения быстродействия измерения в него введены дополнительный нуль-орган, Формирователь импульсов, инвертор, элементы И и И-НЕ, мультивибратор, триггеры, переключатели. и кнопка, вход дополнительного нуль-органа соединен с одним входом первого нуль-органа, выход дополнительного нуль-органа через формирователь импульсов подклю- чен ко входу иннертора и .к одному из входов элемента И-НЕ, другой вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и с одним из входов первого элемента И, выход зле мента И-НЕ с установочным входом первого триггера, выход первого элемента И подключен к динамическому входу первого триггера и к одним из входов второго и третьего элементов И,другие входы которых соединены с выходами первого триггера,вы- ходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с шиной перезаписи и с одним из входов четв;-..ртого элемента И и с динамическим входом второго триггера, первый установочный вход которого через контакты кнопки и один переключатель соединен с общей шиной, второй установочный вход второго триггера подключен к выходу мультивибратора, а выход второго триггера через другой переключатель соединен с третьим входом второго элемента И и с другим входом четвертого элемента И, выход которого подключен к шнне сброса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ермолов P.Ñ. и др. Цифровые измерительные приборы,, Энергия, M., 1971, с. 85-86.

2. Патент США 93286253, кл . 340-347, 1966.

678434

Фиг. f л

Фиг. Я

Составитель Т. Веремейкина

ТехредЛ.Алферова Корректор B.Ñèíèöêàÿ

Редактор Б.федотов

Заказ 4550/35 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Устройство для измерения одиночных и многократных ударных импульсов

Устройство для измерения ударных импульсов с защитой от помех // 676932

Цифровое устройство для измерения параметров ударного импульса // 676931

Устройство для измерения и регистрации ударных процессов // 673928

Цифровой интегрирующий вольтметр // 659956

Цифровое стробоскопическое измерительное устройство // 658479

Цифровой вольтметр действующего значения // 653562

Измерительное устройство // 650019

Цифровой регистратор параметров дугового разряда // 630589

Цфировой вольтметр переменного тока // 601620

Способ и устройство для электронного воспроизведения измеренной электроэнергии (варианты) // 2117305

Изобретение относится к измерительной технике

Способ электронного измерения электроэнергии и устройство для его реализации (варианты) // 2126974

Изобретение относится к области электротехники, а именно к области измерителей количества электроэнергии, и может быть использовано для измерения как активной, так и реактивной электроэнергии

Система диагностики по статическому низкочастотному сигналу // 2128843

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для передачи информации об объекте диагностирования

Цифровой прибор // 2161805

Изобретение относится к области измерения физических величин путем преобразования их в электрические величины, например в частоту переменного тока, преобразования ее в последовательность импульсов и их подсчета, в частности к модификации основных электрических элементов, приспособленных для использования в электрических измерительных приборах, к конструктивным сопряжениям таких элементов с этими приборами, а также к конструктивным соединениям электрических измерительных приборов с электронными устройствами общего назначения, например с устройствами для подсчета импульсов, и представления измеряемых электрических переменных величин в цифровом виде

Устройство для преобразования напряжения переменного тока в код // 2195767

Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано в системах сбора данных для преобразования напряжения переменного тока в код

Способ идентификации сигнала случайного процесса и устройство для его осуществления // 2097917

Изобретение относится к области измерительной техники в частности, к анализу и синтезу речевых сигналов и может быть использовано в автоматике, вычислительной технике и кодовых системах, например, замках, управлении бытовой техникой и цветовой визуализации музыкальных речевых произведений

Цифровой измеритель напряжения // 712766

Цифровой интегрирующий вольтметр // 716005

Многофункциональный аналого-цифровой преобразователь энергетических параметров сигнала // 746294

Цифровое измерительное стробоскопическое устройство // 748253