SU802925A1 - Цифровой указатель экстремумов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике , а именно к элементам систем экстремального регулировани , и может быть использойано дл  измерени  экстремальных значений аналоговых сигналов и ввода их дл  цифровой обработки в вычислительную машину дл  амплитудного и временного анализа .

Известен цифровой указатель экстремумов, содержащий триггер, реверсивный счетчик, блок формировани  компенсирующе1О напр жени  и нуль-орган 1,

Однако абсолютна  погрешность этого указател  может Достигать величины шага квантовани , а это приводит к значительным ошибкам при определении BpeMeHHo-fb /положени  экстремумов дл  медленно измен ющихс  сигналов и к 1П5ГЗКОЙ надежности ..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  цифровой указатель экстремумов, содержсвдий первый компаратор, первый вход которого соединен с первым источником опорного напр жени , второй вход - с выходом нуль-органа, ч выходом ключа и первым входом второго компаратора, а выход - с первыми входами реверсивного счетчика и триггера, второй вход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика и выходом второго компаратора, к второму входу которо го подключен, второй источник опорного напр жени , первый вход нульоргана соединен с входом указател ,

O а второй вход - через блок формиро вани  компенсирующего напр жени  с выходами реверсивного счетчика 2 .

Свойственна  этому цифровому

5 указателю экстремумов низка  надежность обусловлена тем, что при большой крутизне измер емого сигнала разность измер емым сигналом и компенсирующим напр жением может

0 привысить 1,5 Д, где Д - шаг квантовани . Така  ситуаци  возникает из-за того, что приращение компенсирующего напр жени  на шаг Д происходит не сразу, а спуст  некото5 рое врем , определ емое временем окончани  переходных процессов в реверсивном счетчике и в блоке формировани  компенсирующего напр жени поэтому может возникнуть така  раз0 ность сигналов, котора  обеспечит

два и более импульса приращени  А за врем  одного переходного процесса в реверсивном счетчике и в блоке фс-рмировани  компенсирующего напр жени .

Если прин ть, что врем  перебрей са триггера в реверсивном счетчике равно t, то при п. разр дах, задержка , вносима  только наличием в указателе реверсивного счетчика, будет мен тьс  от т до Jit , а среднее значение равно Т ff

В данном устройстве в случае, когда обеспечена работоспособность, его, задержка должна быть не менее чем Т Rf.

Цель изобретени  - повышение -надежности цифрового указател  экстрекгумов .

Это достигаетс  тем, что в известный цифровой указатель экстремумов введены первый и второй выпр мители , инвертор и дифференциатор , вход которого подключен к вторО:му входу нуль-органа, а выход через первый выпр митель, параллельно которому подключены последовательно соединенные инвертор и второй выпр митель - к входу ключа .

На фиг. 1 приведена функциональна  схема цифрового указател  экстремумов на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Предлагаемый указатель содержит (см, фиг, 1) нуль-орган 1, реверсивный счетчик 2, блок формировани  компеЕ)сирук дего напр жени  3, первый и второй компараторы 4 и 5, дифференциатор б, ключ 7, триггер 8, инвертор 9, первый и второй выпр мители 10 и 11, вход указател 12, первый и второй источники опорного напр жени  13 и 14. На фиг. 2 обозначены измер емое напр жение L/д , компенсирующее напр жение , опорное напр жение Oyjj, шаг квантоБан   (приращение компенсирующего напр жени ) л Oj , выходные напр жени  первсГО и второго компараторов t/4 и Uf , выходные напр жени  первого и второго выпр мителей typ и Uj и выходное напр жение триггера C/ji , такты 15-29.

Цифровой указатель экстремумов работает следующим образом.

В исходном состо нии на выходах первого и второго компараторов 4 и 5 имеютс  напр жени , соответствующие логическому О, обеспечиваемые опорными напр жени ми на их входах соответственно +Соли - t/on с первого и второго источников опоного напр жени  13 и 14. При этом ключ 7 разомкнут. При возрастании измер емого напр ((ени  { на входе указател  12, сигнал рассогласовани  У lf О будет поступать на соответствующие входаг первого

и второго компараторов 4 и 5, при этом срабатывает первый компаратор

4и на его выходе по витс  логическа  единица, котора  поступит на первый вход (В() реверсивного счетчика 2 и изменит его состо ние на 1-1, компенсирующее напр жение

на выходе формировател  компенсирующего напр жени  3 получит приращение Л ( и удет равно и +dUjr , которое скомпенсирует BO3pocujee измер емое напр жение t/д г и первый компаратор 4 вернетс  в исходное состо ние. При дальнейшем возрастании измер емого напр жени  f м ,пульсы будут поступать с первого компаратора 4 на реверсивный счетт чик 2 (такты 15-20 на фиг, 2),

После достижени  измер емым напр жением величины и U|(. разность напр жений U - fc сменит знак и импульсы уже с второго компарат зра

5будут поступать на ВТОРОЙ вход (В)Г Т реверсивного счетчика 2, которые будут уменьшать компенсирующее напр жение (/ji на величинуД

(такты 21 - 25 на Фиг, 2),

Ключ 7 необходим дл  того, чтобы предотвратить остановку реверсив ного счетчика 2 в случае, когда не успеет достаточно быстро сформироватьс  компенсирующее напр жение и в формирователе компенсирующего напр жени  3 и разность сигналов , (х - Ufc l,5дUfc(тaкты 26, 27 на фиг. 2) или, когда в начальный момент реверсивный счетчик 2 установлен в нулевое положение.

Кроме того, возможен случай при К Uf 1,5 uUf когда первый и второй компараторы 4 и 5 будут выдавать импульсы на первый и второй входы реверсивного счетчика 2 в те моменты, когда в нем еще не закончены переходные процессы, В таком случае работоспособность указател  нарушаетс . Дл  предотвращени  этого ключ 7 имеет не фиксированную частоту работы, а переменную и зависимую от состо ни  реверсивного счетчика 2 и формировател  компенсирующего напр жени  3, После трго как сформируетс  прира щени§. компенсирующего напр жени  на выходе формировател  компенсирующего напр жени  3 оно дифференцируетс  дифференциатором б и через первый выпр митель 10 (при положительной . пол рности приращени  Д Ь 0) или через инвертор 9 и второй выпр митель 11 (при отрицательной пол рности приращени  л. (.fc ) на вход к.гпоча 7.

Изобретение позвол ет увеличить надежность работы путем исключени  сбоев при большой крутизне измер емого напр жени  U, увеличить быстродействие за счет максимального использовани  возможностей ука .зател  экстремумов, увеличить точность , путем увеличени  числа уровней квантовани  (т.е..уменьшени  величины Л (/fc ) и тем самым расширить функционирование возможности показател  экстремумов путем применени  его дл  -измерени  экстремумов напр жений или токов с большой крутизной фронтов.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 362281, кл. G 05 В 13/02, 13.10.

0 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 507857, кл. G 05 В 13/02, 01.07.1974 (прототип).

Uon /J0

/5 16 ПЮ19 20 2627,,