SU1045140A1 - Device for automatic selection of measuring limits - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС- КОГО -ВЫБОРА ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ, содержащее усилитель посто нного то- . ка с блоком эталонных реэистор.ов в цепи обратной св зи, включенных между собой параллельно через соответствующие ключи блока переключени  пределов измерени , реверсивный счетчик импульсов, выходы KOTOpsro соединены с входами управлени  упом ну . того блока переключени , два компаратор .а, сигнальные входы которых подключены к выходной цепи усилител  посто нного тока, два одновибратора, о.т ли чающее с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности измерени  знакопеременных сигналов, в нем компораторы вы-полнены с симметричными относительно нулевого уровн  неперекрывающимис  зонами срабатывани , причем выход компаратора с зоной срабатывани , -охватывающей нулевой уровень, через первый одновибратор соединен с суммирующим входом реверсивного счетчиi ка импульсов, а выход компаратора с зоной срабатывани , неохватывают . СЛ щей нулевой уровень, через второй одновибратор подключен к его вычитающему входу.A DEVICE FOR AUTOMATIC-ELECTION OF MEASUREMENT LIMITS, containing a constant-current amplifier. With the reference resistor block in the feedback circuit connected in parallel through the corresponding keys of the measurement limit switch unit, a reversible pulse counter, the KOTOpsro outputs are connected to the control inputs mentioned. In addition to this switch box, two comparators .a, whose signal inputs are connected to the output circuit of a DC amplifier, two single-oscillators, so that, in order to enhance the functionality by allowing for the measurement of alternating signals, there are comparators made with non-overlapping trigger zones, symmetric with respect to the zero level, the output of the comparator with the zone of operation, covering the zero level, is connected to the summing input via the first one-oscillator reversible counter pulses, and the output of the comparator with the zone of operation is not covered. SL is zero, through the second one-shot it is connected to its subtractive input.

Description

СДSD

Фиг.1 Изобретение, относитс  к электроизмерительной технике и предназначе но дл  использовани  при построении многопредельных приборов, -работающих- в усло.ви х бы с трои вмен ющихс  знакопеременных процессов с широким : дина-мическим диапазоном. . ; Известно устройстёо дл  автомати ческого выбора пределов измерени , содержащее магазин гас щих резисторов , управл ющие входы которого сое динены с выходом шагового искател  переключаемого .с помощью фоторвле, измерительный прибор (микроампермет со Стрелочным указателем и датчики фотореле, вмонтированные в начале и конце шкалы измерительного прибора : . . Недостатками .известного уст . ройства  вл ютс  низкое быстродействие и ограниченность динамического диапазона. - . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройства дл  автоматического- выбо ра пределов измерени , содержащее усилитель посто нного тока с блоком этал.онных резисторов в цепи обратно св зи,.включенных между собой парал лельно через соответствующие ключи блока переключени  пределов измерени  , реверсивный .счетчик импульсов, выходы которого соединены с входами управлени  упом нутого бло-ка переключени , два компаратора, выполнен ных ь виде нуль-органов и соединенных сигнальными входами с выходной цепью усилител  посто нного тока, а опорными входами - с выходами соо ветствующих блоков опорного напр же ни , импульсный блок управ-лени , выполненный сфункционально св занными ключами, одновибраторами, регистрами , логиче.скими элементами И и ИЛИ и соединенный входами свыходами нуль-органов, а выходами со счетным и запускающим входами ре версивного счетчи-ка импульсов 2 . Недостаток указанного, устройства определ етс  ограниченными функциональными возможно.ст ми, не позвол ю щими, в частно.сти, .измер ть знакопеременные сигналы без ручного пере ключени  пол рности опорных напр жений ., - . - . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за. счет обеспечени  возможност измерени  знакопеременных сигналов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  автоматического выбора пределов измерени , содержашгем усилитель посто нного тока с блоком эталонных резисторов в цепи обратной св зи, включенных между собой параллельно через соответствующие ключи блока переключени  пределов измерени , реверсивный счетчик импульсов, выходы которого соединены с входами управлени  упом нутого блока переключени , . два. . компаратора, сигнальные входы которых подключены к выходной цепи усилител  посто нного тока, два одновибратора, компараторы выполнены с симметричными относительно нулевого уровн  неперекрывающимис  зонами срабатывани , причем выход компаратора с зоной срабатывани , охватываиощей нулевой уровень, через первый одновибратор . соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, а выход KOMnapt-TOpa с зоной срабатывани , неохватывающей нулевой уровень, черезвторой одновибратор подключен к его вычитающему входу. На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого устрой- ства;-на фиг. 2 - примерные зоны срабатывани  используемых в устройстве компараторов, т.е.-их проходные характеристики U е(| В -состав устройства вход т усилитель 1 посто нно-го тока с блоком 2 эталонных резисторов в цепи обратной св зи, блок 3 переключени  пре- . деловизмерени , компараторы 4 и 5 с з.онами срабатывани , соответственно охватывающей и неохватывающей нулевой уровень, одновибраторы 6 и 7, реверсивный счетчик 8 импульсов (с дв.иифратором) и блок 9 установкисчетчика 8 в нулевое состо ние. Компаратор 4,соединенный через одновибратор 6 с суммирующим входом счетчика 8, имеет пороги срабатывани  i и fj ( , а компаратор 5, подключенный через одновибратор 1 к вычитающему входу счетчика 8, характеризуетс  порогами срабатывани  ± Uq .При срабатывании того или кного.компаратора на его выходе и,меет место логическа  1, а при отсутствии срабатывани  - логический 0. Дл  неискаженной регистрации знакопеременных напр жений на входе компаратора 4 предусмотрена интегрирующа  цепочка .из резистора 10 и конденсатора 11.. Параметры этой цепочки, определ ющие врем  задержки- срабатывани  компаратора 4, выбираютс  в соответствии с ожидаемыми длительност ми регистрируемых знакопеременных процессов. Устройство работает следующим образом. После включени  питани  блок 9 вырабатывает импульс, устанавливающий счетчик 8 в нулевое состо ние. В результате блок 3 переключени  пределов измерени  подключает к усилителю . резистор из блока 2, соответствующий самому грубому пределу измерени . Выходное напр жение усилител  1 сравниваетс  с порогами срабатывани  компараторов 4 и 5. . Если, например, это напр жение по абсолютной величине оказываетс  меньше порога срабатывани  Un,4 компаратора 4, то на выходе последнего по влу етс  сигнал логической 1, эапускаюший одновибратор 6, импульс с которого поступает на суммирующий вход счетчика 8. Последний увеличивает свое состо ние на единицу, вследствие чего к усилителю 1 подключаетс  резистор, соответствующий сл.едующему более чувствительному пределу измерени . Этот процесс будет повтор тьс  до тех пор, пока выходное напр жение усилител  не станет по абсолютной величине больш порога Un.4 срабатывани  компаратора 4, но меньше порога срабатывани  Uf,5 компаратора 5.Fig. 1 The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in the construction of multi-range devices, -working-under conditions of three alternating sign-variable processes with a wide: dynamic range. . ; A device for automatic selection of measurement limits is known, which contains a magazine of extinguishing resistors, the control inputs of which are connected to the output of a stepper finder switchable by means of a photorelay, a measuring device (a microampermet with an arrow pointer, and photorelay sensors mounted at the beginning and end of the scale of the measuring device :.. The disadvantages of a known device are the low speed and limited dynamic range. - The closest to the proposed technical essence is from a device for automatic selection of measurement limits, containing a DC amplifier with a unit of reference resistors in the feedback circuit, connected in parallel through the corresponding keys of the measurement limit switching unit, a reversible pulse counter, the outputs of which are connected to the control inputs of the aforementioned switching unit, two comparators made of null organs and connected by signal inputs to the output circuit of a DC amplifier, and the reference inputs to outputs reference blocks, the impulse control block, executed with functionally related keys, single-oscillators, registers, AND and OR elements, and connected by inputs with zero-organs outputs, and the outputs with counting and trigger inputs of a counter counter pulses 2. The disadvantage of this device is determined by limited functional possibilities, which do not allow, in particular, to measure alternating signals without manually switching the polarity of the reference voltages. -. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device for. counting the possibility of measuring alternating signals. The goal is achieved by the fact that in a device for automatic selection of measurement limits, a DC amplifier with a block of reference resistors in a feedback circuit connected in parallel through corresponding keys of a switching limit measurement unit, a reversible pulse counter, whose outputs are connected to the inputs, is contained in the device. control of said switching unit,. two. . the comparator, the signal inputs of which are connected to the output circuit of the direct current amplifier, two one-shot, the comparators are made with non-overlapping trigger zones, symmetrical with respect to the zero level, and the output of the comparator with the trigger zone covers the zero level through the first one-shot. connected to the summing input of a reversible pulse counter, and the KOMnapt-TOpa output with a response zone that does not cover the zero level, is connected to its subtractive input through a second one-shot. FIG. 1 is a functional diagram of the proposed device; FIG. 2 - approximate zones of operation of the comparators used in the device, i.e., their pass-through characteristics U e (| B-composition of the device includes amplifier 1 of direct current with unit 2 of reference resistors in the feedback circuit, unit 3 of switching - business measurements, comparators 4 and 5 with triggering zoning, respectively, covering and non-encompassing zero level, one-shot 6 and 7, reversing counter 8 pulses (with double diffuser) and unit 9 for setting the counter 8 to zero state. Comparator 4 connected through the one-shot 6 with summing The input of counter 8 has trigger thresholds i and fj (and the comparator 5 connected via one-vibrator 1 to the subtraction input of counter 8 is characterized by trigger thresholds ± Uq. When a particular comparator is triggered at its output, the logical place is 1, and in the absence of operation, logical 0. For undistorted registration of alternating voltages at the input of comparator 4, an integrating chain from resistor 10 and capacitor 11 is provided. Parameters of this chain, which determine the delay time of operation of comparator 4, in birayuts in accordance with the expected durations E detected alternating processes. The device works as follows. After the power is turned on, block 9 generates a pulse, setting the counter 8 to the zero state. As a result, the measurement range switching unit 3 is connected to the amplifier. a resistor from block 2 corresponding to the roughest measurement limit. The output voltage of amplifier 1 is compared with the trigger thresholds of comparators 4 and 5.. If, for example, this absolute voltage is less than the response threshold Un, 4 of comparator 4, then the output of the latter is influenced by a logical 1 signal, which releases one-shot 6, the pulse from which is fed to the summing input of counter 8. The latter increases its state per unit, as a result of which a resistor is connected to the amplifier 1, corresponding to the next more sensitive measurement limit. This process will be repeated until the output voltage of the amplifier becomes in absolute value greater than the threshold Un.4 of the operation of the comparator 4, but less than the threshold of the operation Uf, 5 of the comparator 5.

При увеличении выходного напр жени  выие порога срабатывани  (Jn.5 компаратора 5 на его выходе по вл етс  сигнал логической 1, запускающий одновибратор 7, импульс с .которого поступает на вычитающий вход счетчика 8.-Состо ние последнего уменьшаетс  на единицу/ вследствие As the output voltage increases, the threshold triggered (Jn.5 of the comparator 5, a logic 1 signal appears at its output, triggers the one-shot 7, the pulse from which goes to the subtracting input of the counter 8. -The state of the latter decreases by one / due to

.чего к усилителю 1 подключаетс  реWhat is connected to amplifier 1

УЛ..UL ..

лег,/lay down /

-и.-and.

V,V,

at,at,

П1,P1,

зистор, соответствующий более грубому пределу измерени . Так как пороги срабатывани  компараторов 4 и 5 симметричны относительно нул , то указанный BHiae процесс протекает одинаково как дл  положительной,a resistor corresponding to a rougher measurement limit. Since the trigger thresholds of comparators 4 and 5 are symmetric about zero, the indicated BHiae process proceeds in the same way as for positive,

так и отрицательной пол рности входного напр жени .and negative polarity of the input voltage.

Весь диапазон измерени  разбиваетс  на п поддиапазонов, Коэ ффици0 енты передачи усилител  1 дл  последовательности пределов измерени  св заны между собой соотношением Кг. KI КпThe entire measurement range is divided into η subbands. The transmission coefficients of the amplifier 1 for the sequence of measurement limits are interconnected by the relation Kg. KI KP

- ил - 2  - il - 2

5 где - коэффициенты передачи уси лител - 1 . П1-Т10- кратность пределов измерени .5 where - the transmission coefficients of the amplifier - 1. P1-T10-multiplicity of measurement limits.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает измерение Thus, the proposed device provides a measurement

0 знакопеременных .-сигналов баз какихлибо то ни было ручных манипул ций. При зтом врем  выбора, пределов измер-эни  - вл етс , незначительным и с определ етс  только быстродействием аналоговых ключей в блоке 3 переключени  пределов измерени . Вместе с тем предлагаемое устройство характеризуетс  также расширенным динамическим диапазоном.0 alternating.-Signals bases of any kind of manual manipulations. In this case, the time of selection, the limits of measurement-eni, is insignificant and is determined only by the speed of the analog switches in block 3 of the switching of the limits of measurement. At the same time, the proposed device is also characterized by an extended dynamic range.

и.and.

Выл iHowled i

-Vn,-Vn,

%,5%,five

lent-ilent-i

Claims (1)

(5.4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС- КОГО ВЫБОРА ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ, содержащее усилитель постоянного то-. ка с блоком эталонных резисторов в цепи обратной связи, включенных меж- 1 ду собой параллельно через соответствующие ключи блока переключения пределов измерения, реверсивный счетчик импульсов, выходы котораго соединены с входами управления упомяну того блока переключения, два компаратора, сигнальные входы которых , подключены к выходной цепи усилителя постоянного тока, два одновибратора, о.тли чающее ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения знакопеременных сигналов, в нем компораторы выполнены¹ с симметричными относительно нулевого уровня неперекрывающимися зонами срабатывания, причем выход компаратора с зоной срабатывания, охватывающей нулевой уровень, через первый одновибратор соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, а выход компаратора g с зоной срабатывания, неохватываю·?(5.4) DEVICE FOR AUTOMATIC SELECTION OF MEASUREMENT LIMITS, containing a constant-current amplifier. with a block of reference resistors in the feedback circuit connected between each other in parallel through the corresponding keys of the switching unit of the measurement limits, a reversible pulse counter, the outputs of which are connected to the control inputs of the switching unit, two comparators, the signal inputs of which are connected to the output DC amplifier circuits, two single vibrators, characterized in that, in order to expand functionality by providing the ability to measure alternating signals, it contains speakers ¹ made symmetrical relative to the zero level of non-overlapping switching zones, wherein the comparator output response area embracing a zero level through the first monostable multivibrator is connected to the summing input of the reversible pulse counter, and the comparator output g pickup area, not covered, ·? щей нулевой уровень, через второй / одновибратор подключен к его вычи· ' тающему входу.zero level, through the second / one-shot is connected to its subtracting input. Фи&.1Fi & .1