SU1078610A1

SU1078610A1 - Device for measuring duration transient process

Info

Publication number: SU1078610A1
Application number: SU823494383A
Authority: SU
Inventors: Николай Александрович Голдин; Александр Рафаилович Таубин; Борис Соломонович Цирлин
Original assignee: Институт Социально-Экономических Проблем Ан Ссср
Priority date: 1982-09-20
Filing date: 1982-09-20
Publication date: 1984-03-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА, содержгицее измерительный блок, генератор импульсов, первый и второй элементы И, алемент ИЛИ, первый, второй и третий счетчики импульсов, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго . элементов И, вторые входы кото1Н с соединены с выходом переполнени второго счетчика импульсов первый выход измерительного блока соединен с третьим входом первого элемента И и со счетным входом первого счетчика импульсов, а второй выход измерительного блока соединен с входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в ноль второго счетчика импульсов, счетнЕ1й вход которого соединен с выходом первого элемен- та И, выход второго элемента И соег динен со счетным входом третьего счетчика импульсов, инверсный вход элемента ИЛИ соединен с третьим входом второго элемента И и входами установки в ноль первого и третьего счетчиков импульсов, отличающ е е с тем,, что, с целью расширени диапазона измерени , в него введены Т-триггер, третий элемент И и второй элемент ИЛИ, причем выход переполнени второго счетчика импульсов соединен с первьм входсмн второго элемента ИЛИ и счетным входе Т-триггера, вход установки в ноль которого соединен с входом установки в ноль третьего счетчика импульсов, инверсный В(:1ход Т-триггера соединен с четвертыми входами первого и второго элементов И, а его пр мой выход соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом треть его элемента И, выход которого подключен к входам обратного счета второго и третьего счетчиков импульсов, а второй вход третьего элемента И 50 соединен с выходом генератора импульсов . э:A DEVICE FOR MEASURING THE DURATION OF THE TRANSITION PROCESS, contains a measuring unit, a pulse generator, the first and second elements are AND, the element OR, the first, second and third pulse counters, with the output of the pulse generator connected to the first inputs of the first and second. And elements, the second inputs are connected to the overflow output of the second pulse counter, the first output of the measuring unit is connected to the third input of the first element And to the counting input of the first pulse counter, and the second output of the measuring unit is connected to the input of the OR element, the output of which is connected to the installation input to zero of the second pulse counter, the counting E1 input of which is connected to the output of the first element I, the output of the second element I and co-din with the counting input of the third pulse counter, the inverse input ale The OR input is connected to the third input of the second element AND and the installation inputs to zero of the first and third pulse counters, which is different from the fact that, in order to expand the measuring range, a T-trigger, a third AND element and a second OR element were introduced into it, moreover, the overflow output of the second pulse counter is connected to the first input of the second OR element and the counting input of the T-flip-flop, the input of the zero setting of which is connected to the input of the third zero-pulse counter setting, inverse B (: T-flip-flop is connected to the fourth inputs of the first first and second elements are And, and its direct output is connected to the second input of the second OR element and to the first input is a third of its AND element, the output of which is connected to the counting inputs of the second and third pulse counters, and the second input of the third element 50 is connected to the output pulse generator. uh:

Description

Изобретение относитс к импульсной технике.The invention relates to a pulse technique.

Известно устройство дл измерени длительности переходного процесса , содержащее генератор импульсов, соединенный через ключи с измерител . ным блоком, распределитель импульсЪв 1 . A device for measuring the duration of a transient process is known, comprising a pulse generator connected via keys to a meter. unit, distributor impulse 1.

Недостатком .устройства вл етс его сложность.The disadvantage of the device is its complexity.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени Closest to the present invention is a device for measuring

длительности переходного процесса, содержащее измерительный блок, генератор импульсов, первый и второй элменты И, элемент ИЛИ и три счетчика импульсов, причем выход генератора соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом Переполнени второго счетчика, первый выход измерительного блока соединен с третьим входом первого элемента И и со счетным входом Первого счетчика , а второй выход измерительного блока соединен со входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом установки в ноль второго счечика , счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход второго элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика инверсный вход элемента ИЛИ соедине С третьим входом второго элемента И и входами установки в ноль первого и Третьего счетчиков 2j ,the duration of the transition process containing the measuring unit, a pulse generator, the first and second elements AND, an OR element and three pulse counters, the generator output being connected to the first inputs of the first and second AND elements, the second inputs of which are connected to the second counter overflow output, the first measuring output unit is connected to the third input of the first element AND and to the counting input of the First counter, and the second output of the measuring unit is connected to the input of the OR element, the output of which is connected to the installation input in The second slider, the counting input of which is connected to the output of the first element And, the output of the second element And is connected to the counting input of the third counter inverse input of the element OR connected With the third input of the second element And and the installation inputs to zero of the first and Third counters 2j,

Недостатком этого устройства вл етс ограниченность диапазона измерени времени переходного процесса , так как показани третьего счетчика в этом устройстве превышают реальное врем измер емого переходного процесса на длительность переполнени второго счетчика. Поэтому число разр дов второго счетчика не может быть сделано достаточно большим, что снижает диапазон измерени , а коэффициент пересчета этого счетчика нельз измен ть в процесе эксплуатации устройства, иначе невозможно определить погрешность, вносимую в измерение вторым счетчиком .A disadvantage of this device is the limited measurement range of the transient time, since the readings of the third counter in this device exceed the actual time of the measured transient by the overflow time of the second counter. Therefore, the number of bits of the second counter cannot be made sufficiently large, which reduces the measurement range, and the conversion factor of this counter cannot be changed during the operation of the device, otherwise it is impossible to determine the error introduced into the measurement by the second counter.

Цель изобретени - расширение ди пазона измерени длительности переходного процесса.The purpose of the invention is to expand the range of measurement of the duration of the transition process.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени длительности переходного процесса, содержащее измерительный блок, генератор импульсов, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, первый, вто рой и третий счетчики импульсов, выход генератора соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом переполнени второгоThis goal is achieved in that the device for measuring the duration of the transient process, which contains the measuring unit, the pulse generator, the first and second elements AND, the element OR, the first, second and third counters of pulses, the generator output is connected to the first inputs of the first and second elements AND whose second inputs are connected to the overflow output of the second

учетчика илпульсов, первый выход измерительного блока соединен с третьим входом первого элемента И и со счетным бходом первого счетчика импульсов, а второй выход измерительного блока соединен с входом элемента ИЛИ, выход которого соединен .с входом установки в нольвторого счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход второго элемента И соединен со счетнш- входомтретьего счетчика импульсов, инверсный вход .элемента ИЛИ соединен с третьим входом элемента И и входами установки в ноль первого и третьего счетчиков импульсов, введены , Т-триггер, третий элемент И и второй элемент ИЛИ, причем выход переполнени второго счетчика импульсов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и счетным входом Т-триггера, вход установки в ноль которого соединен со входом установки в ноль третьего счетчика импульсов инверсный выход Т-триггера соединен с четвертыми входами первого и второго эле-. ментов И, а его пр мой выход соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к входам обратного счета второго и третьего счетчиков импульсов, а второй вход третьего элемента И соедине|1 с выходом генератора импульсов.the meter counter, the first output of the measuring unit is connected to the third input of the first element AND and the counting input of the first pulse counter, and the second output of the measuring unit is connected to the input of the OR element, the output of which is connected to the installation input of the second pulse counter, the counting input of which is connected to the output of the first element is And, the output of the second element And is connected to the counting input of the third pulse counter, the inverse input of the element OR is connected to the third input of the element AND and the inputs of the installation to zero of the first and tr the second pulse counters are entered, the T-flip-flop, the third element AND and the second OR element, the overflow output of the second pulse counter is connected to the first input of the second OR element and the counting input of the T-flip-flop, the input of which is set to zero of the third the pulse counter inverse output of the T-flip-flop is connected to the fourth inputs of the first and second ele. And, and its direct output is connected to the second input of the second element OR and the first input of the third element AND, the output of which is connected to the counting inputs of the second and third pulse counters, and the second input of the third element And connection | 1 with the output of the pulse generator.

На чертеже приведена функциональна схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство содержит измерительный блок 1, генератор 2 импульсов, элементы И 3 - 5, элементы ИЛИ б и 7, первый счетчик 8 импульсов, второй счетчик 9 импульсов, третий счетчик 10 импульсов, Т-триггер 11. Положительный перепад напр жени поступает на шину 12 Пуск, напр жение измер емого переходного процесса поступает по шине 13 Измерение а окончание измерени фиксируетс по шине 1.4, по шине 15 поступает сигнал Задержка дл переключени коэффициента пересчета счетчика 9. Первый счетчик 8 считает количество выбросов напр жени переходного процесса , второй счетчик 9 измер ет врем нахождени сигнала в зоне Норма, третий счетчик 10 определ ет врем переходного процесса.The device contains a measuring unit 1, a generator of 2 pulses, elements AND 3 - 5, elements OR b and 7, the first counter 8 pulses, the second counter 9 pulses, the third counter 10 pulses, T-flip-flop 11. Positive voltage drop arrives on the bus 12 The start, the voltage of the measured transient process is fed through the bus 13 Measurement and the end of the measurement is recorded on the bus 1.4, the bus 15 receives the signal Delay for switching the conversion factor of the counter 9. The first counter 8 counts the amount of voltage emissions of the transient, volts Counter 9 measures the time spent in the Norma zone, the third counter 10 determines the transient time.

Измерительный блок, представл ет собой двухпороговый компаратор, на вход которого поступает напр жение измер емого переходного процесса, при этом на двух его выходах имеетс два взаимно противоположных уровн напр жени : Норма и Не норма При значении входного напр жени , лежеицем за пределами зоны Норма 5 на одном из выходов измерительного блока 1 устанавливаетс потенциал логической единицы, на другом его выходе - потенциал логического нул При достижении входным напр жением уровн границ зоны Норма потенциалы на выходах блока 1 измен ютс на п ютивоположные. Устройство работает следукицим образом. На измер емое и измерительное уст ройство (на шину 12 Пуск последнего ) одновременно поступает положительный перепад напр жени . Поскольку люба измер ема система обладает посто нной времени, то напр жение переходного процесса на ее выходе , а, следовательно и на шине 13 устройства, по витс не сразу, а с некоторой задержкой. Однако третий счетчик 10 сразу же начнет считать импульсы, формируемые генератором 2 и поступающие на вход этого счетчика через элемент И 4, При достижении измер емым напр жением зоны Норма, импульсы, формируемые генератором 2, через эле мент И 3 -поступают на счетный вход счетчика 9. При отклонении величины измер емого напр жени от уровн Норма потенциалы на выходах измерительного блока 1 мен ютс на противоположные, при этом поступление импульсов, формируемых генератором 2 через элемент И 3 на вход счет чика 9 блокируетс , а сам счетчик об нул етс через элемент ИЛИ 6. Если измер емое напр жение установитс в пределах зоны Норма, то счетчик 9 досчитает до переполнени , при этом на его выходе переполнени установитс потенциал логического нул . В результате заблокирует с поступление импульсов, формируемых генератором 2, на счетные входы счетчиков 9 и 10 через элементы И 3 и 4, а Т-триггер 11 перейдет из исходного нулевого состо ни .в единичное . При этом импульсы, формируемые генератором 2, будут поступать через элемент И 5 на входы обратного счета счетчиков 9, и 10. Хот на выходе переполнени счетчика 8 при обратном счете снова установитс потенциал логической единицы, поступле ние импульсов, формируемых генератором 2, на счетные входы счетчиков 9 и 10 Через элементы И 3 и 4 будет по-прежнему заблокировано, но только потенциалом логического нул с инверсного выхода Т-триггера 11. Обратный счет счетчиков 9 и 10 будет продолжатьс до тех пор, пока на выхо-. де переполнени счетчика 9 снова не по витс потенциал логического нул . в результате Т-триггер 11 снова уста новитс в нулевое состо ние, поступление импульсов, формируемых генератором 2, через элементы И 3 - 5 на входы счетчиков 9 и 10 заблокируетс , а на выходе элемента ИЛИ 7 (а следовательно и на шине 14 устройства ) установитс потенциал логического нул . При этом показани счетчика 10 (т.е. измер емое врем переходного процесса) будет скорректировано на число импульсов, сосчитанное до переполнени счетчиком 9, т.е. на врем , в течение которого измер емое напр жение находилось зоне Норма. Счетчик 8 сосчи- тает количество-выбросов напр жени переходного процесса до момента достижени им установившегос значени , при этом на его счетный вход поступают отрицательные перепады напр жени с выхода Норма измерительного блока 1При ВЕЛходе измер емого напр жени из зоны Норма-, Таким образом, по окончании измерени на счетчике 8 зафиксируетс число выбросов, характеризующее пор док системы. Таким образом, измеренное счетчиком 10 врем переходного процесса не зависит от величины времени Задержки по шине 15, в течении которой измер емое напр жение находилось перед окончанием в зоне Норма позвол ет увеличить контрольное врем , в течении которого измер емое напр жение должно находитьс в зоне Норма и сделать эту задержку измен емой (т.е. измен ть коэффициент пересчета счетчика 9, подава значение требуемого коэффициента на шину 15 Задержка устройства), что расшир ет диапазон измерени устройства .The measuring unit is a two-threshold comparator, the input of which receives the voltage of the measured transient process, while at its two outputs there are two mutually opposite voltage levels: Norm and Not norm When the value of the input voltage, the leverager outside the zone Norm 5 at one of the outputs of the measuring unit 1, the potential of the logical unit is established; at its other output, the potential of the logical zero. When the input voltage reaches the level of the zone boundaries. Norm potentials at the outputs of the unit 1 change are to claim yutivopolozhnye. The device works in the following way. A positive voltage drop is simultaneously applied to the measured and measuring device (onto the 12 Start-up bus). Since any measurable system has a constant time, the voltage of the transient process at its output, and hence on the bus 13 of the device, does not appear immediately, but with some delay. However, the third counter 10 will immediately start counting the pulses generated by generator 2 and arriving at the input of this counter through the element 4, When the measured voltage reaches the zone Norm, the pulses generated by generator 2 through the element 3 are fed to the counting input of the counter 9. When the measured voltage deviates from the level of the norm, the potentials at the outputs of the measuring unit 1 are reversed, and the arrival of pulses generated by generator 2 through the element 3 at the input of counter 9 is blocked, and the counter o It is zeroed through the element OR 6. If the measured voltage is established within the Norma zone, then the counter 9 will count to overflow, while the potential of logical zero will be established at its output overflow. As a result, it will block the input of pulses generated by generator 2 to the counting inputs of counters 9 and 10 through elements 3 and 4, and the T-flip-flop 11 will switch from the initial zero state to one. At the same time, the pulses generated by generator 2 will flow through element 5 to the counting inputs of counters 9, and 10. Although counter 8 overflow will set the potential of the logical unit when counting back, the arrival of pulses generated by generator 2 to counting inputs counters 9 and 10 And elements 3 and 4 will still be blocked, but only by the potential of a logical zero from the inverse output of the T-flip-flop 11. The countdown of counters 9 and 10 will continue until the output is out. The overflow of counter 9 again failed to match the potential of the logical zero. as a result, the T-flip-flop 11 is again set to the zero state, the arrival of the pulses generated by generator 2 through the elements AND 3 - 5 to the inputs of counters 9 and 10 is blocked, and at the output of the element OR 7 (and therefore on the bus 14 of the device) the potential of logical zero is established. With this reading, counter 10 (i.e., the measured transient time) will be corrected for the number of pulses counted before counter overflow by counter 9, i.e. for the time during which the measured voltage was in the Norma zone. Counter 8 calculates the amount of transient voltage emissions until it reaches a steady-state value, while its voltage input receives negative voltage drops from the output of the Norm of the measuring unit 1When the measured voltage goes from the zone of the Norm-, thus, the end of the measurement on the meter 8 will record the number of emissions characterizing the order of the system. Thus, the transient time measured by the counter 10 does not depend on the amount of time of the Bus 15 delay, during which the measured voltage was before ending in the zone. Norm allows to increase the control time, during which the measured voltage must be in the zone. and make this delay variable (i.e., change the conversion factor of counter 9 by feeding the value of the required coefficient to the bus 15 Device Delay), which expands the measuring range of the device.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА, содержащее измерительный блок, генератор импульсов, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, первый, второй и третий счетчики импульсов, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго . элементов И, вторые входы которых соединены с выходом переполнения второго счетчика импульсов, первый выход измерительного блока соединен с третьим входом первого элемента И и со счетным входом первого счетчика импульсов, а второй выход измерительного блока соединен с входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в ноль второго счет чика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом первого элемен- , та И, выход второго элемента И соег динен со счетным входом третьего счетчика импульсов, инверсный вход элемента ИЛИ соединен с третьим входом второго элемента И и входами установки в ноль первого и третьего счетчиков импульсов, отличающееся тем,, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены Т-триггер, третий элемент И и второй элемент ИЛИ, причем выход переполнения второго счетчика импульсов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и счетным входе»* Т-триггера, вход установки в ноль которого соединен с входом установки в ноль третьего счетчика импульсов, инверсный выход Т-триггера соединен с четвертыми входами первого и второго элементов И, а его прямой выход соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего влемента И, выход которого подключен к входам обратного счета второго и» третьего счетчиков импульсов, а второй вход третьего элемента И соединен с выходом генератора импульсов .A device for measuring the duration of the transition process, comprising a measuring unit, a pulse generator, the first and second AND elements, an OR element, the first, second and third pulse counters, the output of the pulse generator being connected to the first inputs of the first and second. AND elements, the second inputs of which are connected to the overflow output of the second pulse counter, the first output of the measuring unit is connected to the third input of the first AND element and to the counting input of the first pulse counter, and the second output of the measuring unit is connected to the input of the OR element, the output of which is connected to the installation input zero of the second pulse counter, the counting input of which is connected to the output of the first element, AND, the output of the second element And connected to the counting input of the third pulse counter, the inverse input of the IL element connected to the third input of the second AND element and the zero inputs of the first and third pulse counters, characterized in that, in order to expand the measuring range, a T-trigger, a third AND element and a second OR element are introduced into it, and the overflow output of the second counter pulses are connected to the first input of the second OR element and the counting input * of the T-trigger, the zero input of which is connected to the zero input of the third pulse counter, the inverse output of the T-trigger is connected to the fourth inputs of the first and second elements There is a series of inputs AND, and its direct output is connected to the second input of the second OR element and to the first input of the third element AND, the output of which is connected to the countdown inputs of the second and third pulse counters, and the second input of the third element AND is connected to the output of the pulse generator.