Устройство для измерения и регистрации однополярных однократных сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о>868594 (61) Дополнительное к ает. сеид-ву— (22) Заявлено 0. 01. 80 (21) 2880664/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30ц98 1. Бюллетень Н9 36

Дата опубликования описания 300981 (51)М. Кл.з

G 01 R 13/02

Государственны и комнтет

СССР яо делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621. 317. .325(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ï. Попов и М. Б. Ярошевский (7! ) Заявитель

Омский политехнический институт (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ

ОДНОНОЛЯРНЫХ ОДНОКРАТНЫХ CHFHMIOB

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для исследования переходных режимов в различных системах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической с;ущностн является устройство для измерения и регистрации однополярных однократных сигналов, содержащее последовательно соединенные входной усилитель, аналогоцифровой преобразователь и блок памяти, а также формирователь синхроимпульсов, генератор счетных импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты следования импульсов и блок обработки и регистрации (Ц .

Недостатком данного устройства является большое время обработки результатов измерения.

Цель изобретения — уменьшение времени обработки результатов измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для измерения и регистрации однополярных однократных сигналов, содержащее входной усилитель, формирователь синхроимпульсов, генератор счетных импульсов, выход которс ro соединен с входом делителя частоты следования импульсов, и блок обработки и регистрации, снабжено ин тегрирующим преобразователем напряжение-частота с импульсной обратной связью, триггером и двумя преобразователями длительности прямоугольных импульсов в код, кодовые выходы которых соединены поразрядно между собой и с основными входами блока обработки и регистрации, дополнительным входом подключенного к дополнительному выходу второго преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код, сигнальный вход которого связан со вторым выходом триггера, а счетный вход — с выходом делителя часто15 ты следования импульсов и счетным входом первого преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код, сигнальный вход которого соединен с первым выходом триггера, вхо20 дом подключенного к выходам формирователя синхроимпульсов и интегрирую" ,щего преобразователя напряжение-частота с импульсной обратной связью, вход которого связан с выходом входного усилителя.

Преобразователь длительности прямоугольных импульсов в код снабжен формирователем импульсов, элементом

И-НЕ, усилителем-инвертором, пере30 ключателем, счетчиком импульсов и

868594 блоком элементов И-НЕ, выходы которого соединены с кодовыми выходами преобразователя длительности, управляющие входы — с выходом усилителя-. инвертора, а кодовые входы — с кодовыми выходами счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к: выходу элемента И-НЕ, а установочный вход - к подвижному контакту пе" реключателя, первый неподвижный контакт которого связан с шиной положительного напряжения, а второй неподвижный контакт — с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, а вход - c вторым входом элемента И-HE входом усилителя-инвертора и сигнальным входом преобразователя длительности, счетный вход которого подключен к третьему входу элемента И-НЕ, причем выход усилителя-инвертора второго. преобразователя длительности связан с дополнительным выходом второго преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из формирователя 1 синхроимпульсов, входного усилителя 2, интегрирующего преобразователя 3 напряжение-частота с импульсной обратной связью, триггера 4, re"" нератора 5 счетных импульсов, делителя б частоты следования импульсов, первого и второго преобразователей

7 и 8 длительности прямоугольных импульсов в код, включающих формирователи 9-1 и 9-2 импульсов, элементы

И-НЕ 10-1 и 10-2, усилители-инверторы 11-1 и 11-2, сдвоенный переключатель 12, счетчики 13-1 и 13-2 импульсов и блоки 14-1 и 14-2 элементов И-НЕ, и блока 15 обработки и регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы при отсутствии входного сигнала сдвоенный переключатель 12 устанавливается в положение, при котором на установочные входы счетчиков 13-1 и 13-2 подается положительный потенциал, благодаря чему они переводятся в исходное состояние, соответствующее нулевым уровням напряжения на выходах счетчиков.

После этого переключатель 12 устанавливается в исходное рабочее положение.

Пусть в исходном рабочем состоянии на первом выходе триггера 4 нулевой уровень напряжения, а на втором выходе — единичный уровень напряжения.

Эти уровни через инверторы 10-1 и

10-2 поступают на управляющие входы блоков 14-1 и 14-2.При этом все элементы И-НЕ блока 14-2 закрыты и на всех его выходах уровни напряжения равны нулю. На выходах блока 14 уров- 65 ни напряжения также равны нулю, так как счетчик 13-1 находится в нулевом исхоцном состоянии.

С приходом сигнала на вход преобразователя 3, на его выходе появляются импульсы, разделенные между собой промежутками времени, равными

С

Ьй1 0

Ср1 где С вЂ” постоянная, характеризующая коэффициент преобразования, 1+И;

0 „- М; = V>„H)dt - вольтсекундная площадь входного сигнала под кривой

U«(t ) на промежутке Л с = (с+ ьс„. )

Операция интегрирования в преобразователе 3 осуществляется непрерывно, вследствие чего он практически не имеет динамической погрешности.

С приходом первого импульса на вход триггера 4 напряжение íà его первом выходе изменяется от "нуля" до "единицы", в результате чего на втором выходе формирователя 9 возникает импульс, закрывающий элемент

И-НЕ 10, а на первом выходе — импульс, устанавливающий счетчик 13-1 в исходное состояние. После окончания действия этих импульсов элемент И-НЕ 10 открывается и на счетный вход счетчика 13-1 поступает серия импульсов.

Блок 14-1 при этом закрыт управляющим сигналом инвертора 11, а с выходов блока 14-? на входы регистратора

15 поступает предыдущий код счетчика

13-2, который при обработке информации не принимается во внимание. Момент начала отсчета чисел отмечается изменением напряжения, поступающего с выхода инвертора 10 на дополнительный вход регистратора 15, от

"нуля" до "единицы".

Первый импульс может поступить на вход триггера 4 с выхода формирователя синхроимпульсов исследуемого процесса.

С приходом второго импульса на вход триггера 4 единичный уровень напряжения у танавливается на втором выходе триггера 4, блок 8 переходит в режим счета импульсов, заполняющих интервал времени между вторым и третьим выходными импульсами преобразователя 3, а преобразователь

7 — в режим регистрации кода, соответствующего промежутку времени между первым и вторым выходными импульсами преобразователя 3..

На входе блока 15 обработки и регистрации поступает в двоичном коде информация об. интервалах времени между выходными импульсами преобразователя 3 напряжение-частота. По этим интервалам времени путем определения средних значений напряжения входного сигнала восстанавливается кривая входного сигнала и временной интеграл с точным измерением его на

868594 границах интервало времени по сооТ ношениям

С се

3(t -t ) К; С,. где atg - измеренный интервал времени; порядковый номер кода.

Устройство позволяет сократить потери информации из-за измеряемости текущего значения сигнага и уменьшить время обработки результатов измерения.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения и регистрации однополярных однократных 2р сигналов, содержащее входной усилитель, формирователь синхроимпульсов, генератор счетных импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты следования импульсов, и блок обработки и регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени обработки результатов измерения, оно снабжено интегрирующим преобразователем напряжение-частота с импульсной обратной З0 связью, триггером и двумя преобразователями длительности прямоугольных импульсов в код, кодовые выходы которых соединены поразрядно между собой и с основными входами блока об- 35 работки и регистрации, дополнительным входом подключенного к дополнительному выходу второго преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код, сигнальный вход которого связан со вторым выходом триггера, а счетный вход — с выходом делителя частоты следования импульсов и счетным входом первого преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код, сигнальный вход которого соединен с первым выходом триггера, входом подключенного к выходам формирователя синхроимпульсов и интегрирующего преобразователя напряжение-частота с импульсной обратной связью, вход которого связан с выходом входного усилителя.

2. Устройство для измерения и регистрации однополярных однократных сигналов по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что преобразователь длительности прямоугольных импульсов в код снабжен формирователем импульсов, элементом И-НЕ, усилителем-инвертором, переключателем, счетчиком импульсов и блоком элементов И-НЕ, выходы которого соединены с кодовы-." ми выходами преобразователя длительности, управляющие входы — с выходом усилителя-инвертора, а кодовые входМ с кодовыми выходами счетчика импуль" сов, счетный вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, а установоч ный вход - к подвижному- контакту переключателя, первый неподвижный контакт которого связан с шиной положительного напряжения, а второй неподвижный контакт — с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, а вход — с вторым входом элемента И-НЕ, входом уси- . лителя-инвертора и сигнальным входом преобразователя длительности, счетный вход которого подключен к третьему входу элемента И-НЕ, причем выход усилителя-инвертора второго нреобразователя длительности связан с дополнительным выходом второго преобразователя длительности прямоугольных импульсов в код.

Источники информации, принятые so внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

9 67392ф, кл.G 01 К 13/02, 1979 (прототип).

868594

Составитель В.Лившиц

Редактор М.янович Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар

Заказ 8315/б3 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ 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