Способ преобразования напряжения в числовой эквивалент и преобразователь для его осуществления

Способ преобразования напряжения в числовой эквивалент и преобразователь для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Мо 122943

Класс 42m, 14

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. К. Заволокин и Г. И. Курахтанов

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧИСЛОВОЙ

ЭКВИВАЛЕНТ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕН ИЯ

Заявлено 17 декабря 1958 г. за № 614415, 26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 19 за 1959 г.

Известны способы преобразования напряжения в числовой эквивалент, основанные на сравнении преобразуемого напряжения с пилообразным напряжением. В подобных способах невозможно осуществить компенсацию ошибок от нестабильности счетных импульсов и от формы и частоты пилообразного напряжения. Поэтому в таких устройствах ставятся особо жесткие требования к частоте счетных импульсов и к час- тоте и форме пилообразного напряжения.

Другие известные способы преобразования напряжения в числовой эквивалент, основанные на использовании обратного преобразования двоичного кода в напряжение в режиме сложения, требуют значительного количества оборудования и сложны в настройке.

Описываемый способ и устройство для преобразования напряжения в числовой эквивалент не имеет указанных недостатков. Предлагаемый способ основан на предварительном преобразовании входного напряжения во временной интервал.

В описываемом устройстве ошибки, которые могут возникнуть из-за рассогласования между частотой счетных импульсов и величиной интервала преобразования, устраняются применением пересчетной цепи, осуществляющей жесткую связь между генератором счетных импульсов и интегрирующей цепью.

На чертеже приведена скелетная схема преобразователя напряжения в числовой эквивалент.

Известно, что если сердечник с петлей гистерезнса, близкой и прямоугольной, находится в состоянии положительного намагничивания и к его обмотке 1 приложено входное напряжение в виде импульса длительностью -, а затем к обмотке 2 фиксированное напряжение U достаточ№ 122943 ной продолжительности, то время перехода сердечника в состояние нулевой намагничейности определится выражением

Ф-- т=М, 1Г,1 ., где Г и W - — число витков входной 1 и корректирующей 2 обмоток соответственно. Из приведенного соотношения следует, что если на обмотку

1 с числом витков 1Г, магнитного сердечника, установленного предварительно в состояние нулевого намагничивания, подать прямоугольный импульс фиксированпон длительности и неизвестной величины входного напряжения U>, а через некоторое время на обмотку 2 с числом витков

И: ° подать импульс противоположной полярности, обладающий достаточной длительностью н точно фиксированной величиной напряжения

Ь ;, то на выходной обмотке 3 появится прямоугольный импульс, длительность которого строго пропорциональна величине входного напряжения.

Описываемый способ используется при работе с устройством, изображенном на чертеже. В начальный момент работы устройства триггер

4 находится в таком состоянии, что вентиль 5 закрыт, а ключ б открыт.

По обмотке 2 сердечника протекает ток, устанавливающий его в состояние нулевой намагниченности. При приходе на зажим 7 импульса разрешения триггер 4 переходит во второе состояние устойчивого равновесия, открывая вентиль 5 и закрывая ключ б. В счетчик 8 через вентиль 5 от генератора 9 поступают счетные импульсы. В некоторый момент времени сработает последняя ячейка счетчика 8, которая через открытый со стороны триггера 4 ключ 10 откроет ключ 11. Счетчик 8 продолжает работать, и ключ 11 ост" åòñÿ открытым до момента t, когда последняя ячейка счетчика 8 вновь вернется в исходное состояние.

Таким образом, в течение калиброванного интервала времени=/: — f ключ 11 остается открытым, а входное напряжение К с зажима

12 воздействует на входную обмотку сердечника 1.

Одновременно с закрытием ключа 11 возвращается в исходное состояние триггер 4, закрывая вентиль 5 и ключ 10 и открывая ключ б.

С зажима 18 через открытый ключ б калиброванное по амплитуде напряжение U> воздействует на обмотку 2 сердечника. В выходной обмотке 8 возникает импульс напряжения, длительность которого пропорциональна входному напряжению U . Это напряжение вновь открывает вентиль 5, и импульсы счета с генератора 9 вновь проходят в счетчик 8.

Здесь счетчик 8 работает в режиме накопителя импульсов, число которых эквивалентно входному напряжению Ui. Узлы развязки 14 и 15 служат для разделения импульсов управления вентилем 5 со стороны обмотки 8 и триггера 4.

Достоинство описываемого устройства заключается в простоте схемы, отсутствии жестких требований к стабильности частоты счетных импульсов и интервалу преобразования. Схема устройства легко выполпима на полупроводниковых триодах.

Предмет изобретения

1. Способ преобразования напряжения в числовой эквивалент, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения схемы преобразователя и увеличения ее надежности, входное напряжение интегрированием предварительно преобразуют во временной интервал.

2. Преобразователь для осуществления способа по п. 1, состоящий из генератора счетных импульсов, триггера, ключей и интегрирующего устройства, отличающийся тем, что, с целью устранения ошибок из-за возможности рассогласования между частотой счетных импульсов № 122943 и величиной интервала преобразования, в нем применена пересчетная цепь, осуществляющая жесткую связь между генератором счетных импульсов и интегрирующей цепью и выполняющая одновременно функцию накопительного счетчика.