Многоканальный измерительный преобразователь

Многоканальный измерительный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к злектроизмepитeJ IЬHoй технике и может быть использовано в многоканальных системах сбора и обработки информации. Изобретение позволяет повысить точность многоканального .измерительного преобразователя, содержащего два. коммута:то ра, измерительный преобразователь , заАсвшнающее устройство, вычнтающее устройство и блок управления , введением в устройство двух усилителей, четырёх резисторов и четырех групп коммутирующих злементов, что позволяет компенсировать погрешности, обусловленные токами утечки непроводяцнх каналов устройства . Изобретение является усовершенствованием изобретения по основному авт. св. № 1072259. I ..ф-лы 2 ил. /)

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

ФЧ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А В ТОР СНОМ ЪГ СЩЩВТЮЪСТВ У сю4НОЗМ I 12

Р. Ъ

"1 (61) 1072259 (21) 3865900/24-24 (22) 17.01.85 (46) 07.08.86. Бюп. Ф 29 (72) В.В.Шафиркин и В.Г.Бровченко (53) 681 т325(088.8) (56) Шушков Е.Hi. и др. Многоканальные аналого-цифровые преобразователи.

Л. Энергия, 1975, с. 72.

Авторское свидетельство СССР

В !072259, an . Н 03 К 13/02, 19Ц4. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к злектро измерительной технике и может быть .использовано в многоканальных систе„SU„„24 700 А 2

Ф мах сбора и обработки информации.

Изобретение позволяет повысить точность многоканального измерительного преобразователя, содержащего два, коммутатора измерительный преобразователь, заповынающее устройство, вычитающее устройство и блок управления, введением в устройство двух усилителей, четырех резисторов и четырех групп коммутирующих злементов, что позволяет компенсировать погрешности, обусловленные оками утечки непроводящнх каналов. устрой ства. Изобретение является усовершенствованием изобретения по основному авт. св, У 1072259. t з п..ф-ды

2 ил.

1 249700

1 1си2 ею (2) 15 где К и Я„, 25 !

02Л и2 % о

Я см (4

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть ,использовано в многоканальных систе- мах сбора и обработки информации с высокими требованиями к точности и является усовершенствованием устройства по авт. св. Р 1072259 °

Цель изобретения — повышение точности многоканального измерительного преобразователя путем уменьшения погрешности обусловленной токами утечки.На юг.l представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя; на фиг,2 — функциональная схема блока управлений.

Иногоканальный измерительный преобразователь содержит первый и второй двухпроводные коммутаторы 1 и 2, измерительный преобразователь 3, за поминающее устройство 4, вычитающий блок 5, блок 6 управления, первый

7 и второй 8 усилители, четыре резистора 9-12, четыре группы коммутирующих элементов 13-24, по три элемента в каждой, входные шины 25 преобразователя, выходную шину 26.

Блок 6 управления содержит гене. ратор 27 .импульсов, счетчик 28 импульсов, первый 29 и второй 30 дешифраторы, инвертор 31, первый 32 ВТорой 33 и третий 34 формирователи импульсов.

Ll,, и U, — напряжения смещений усилителей

7и8.

Токи, протекающие через резис торы 9 и 10 на выходы коммутатора 1, равны

U см

10 9 о=1 ю .9

" сопротивления резисторов 9 и 10.

Определяем токи, протекающие по цепям проводящего о -канала комму-.

20 татора 1

30 При В R = В, =. R R пол о 1 т. чают

Преобразователь работает следующим образом.

В первом такте преобразования сигнала любого, например, 9,-канала включен коммутатор 1, коммутатор 2 отключен, коммутирующие элементы

l3 .14, 16, 17, 21 и 24 замкнуты, акоммутирукнцие элементы 1 5,,18, 19, 20, 22 и 23 разомкнуты. При этом токи утечек, протекающие с выходов коммутатора 2 через резисторы 11 и

:12, создают падения напряжений Ug„, и U на этих резисторах, равные 2 м 11

U m К, ЫХ lid с 1

К„« „ К„ см U 022 UccH%%

U к

К 12.

12 Ь= Rv где Я„„ и Й, — сопротивления резисторов 11 и 12

О и 0 - потенциалы на вы2с1, ходах коммутатора 1; (4)

35 ) =U (— + — ) J

Разность потенциалов на дифференциальном входе измерительного преобразователя 3 равна U„+ а2,,где

6 = (U - U )(— + -3 -) (5)

MR R см см 2 2R„

45 Результат У преобразования входного сигнала записывается в запоминающее устройство 4 в виде (1) (см. основное авт.св.} Во втором такте преобразования сигнала этого

50 же канала коммутатор 1 отключен, коммутатор 2 включен, коммутирующие элементы 15, 18, 19, 20, 22 и 23 замкнуты, а коммутирующие элементы, 13, 14, 16, 17, 21 и 24 разомкнуты, 55 При этом токи утечки коммуташора 1 создают падения напряжения на резисторах 9 н 10, а резисторы 11 и 12 служат фля компенсации токов утечек

1249700!

I 1 с третьим выходом первой группы коммутирующих элементов и подключен к второму входу первого усилителя, второй выход второго коммутатора соединен с информационными входами четвертой группы коммутирующих элементов, третий выход которой объединен с третьим выходом второй группы коммутирующих элементов и соединен с вторым входом второго усилителя, первый и второй входы управления первой и второй групп коммутирующих элементов объединены с первыми входами управления третьей и

35 ° четвертой групп коммутирующих элементов и соединены с шестым выходом

1

:блока управления, а третьи входы управления первой и второй групп коммутирующих элементов объединены

4, с вторым и третьим входами управления третьей и четвертой групп ком- . мутирующих элементов и соединены с седьмым выходом блока управления. (Величину погрешности л -4 >/д можно сделать пренебрежимо малой. Например, при использовании в усилителях 7 и 8 микросхем К140УД17А достаточно просто обеспечить (U,, - U, ) (10

Если М = 100, К, = 1Оь Ом, Rq =10 Ом, R 10 Ом, то ь - ь,/г<0,.1 мкВ во всем диапазоне входных сигналов (например - 5 В (U (+ 5 В), т.е.

2. 1О от U„„„„„„, что на несколько порядков меньше, чем в известном. преобразователе.

2. Преобразователь по и.1, о т45 „и и ч а ю шийся .тем, что блок управления выполнен на генераторе импульсов, счетчике импульсов, первом и втором дешифраторах, инверторе, первом, втором и третьем формирователях импульсов, выходы которых являются .соответственно третьим, чет-. вертым и пятым выходами блока управления, вторым выходом которого яв. ляется выход второго дешифратора, входы которого, кроме входа младшего разряда, объединены с соответствующими входами первого дешифратора и соединены с соответствующими коммутатора 2 ° В результате Я1 -7„ и 1 =1 .. Разность потенциалов на дифференциальном входе измерительно1 го преобразователя 3 равна-0<+ а,, Ю где -й - Ь . Результат второго преобразования У> описывается Формулой (2). На . выходе вычитающего устройства 5 возникает сигнал У, пропорциональный полуразности сигна.лов У, и Уд . При сравнительно малом времени между двумя тактами

При некоррелированных результатах преобразования шума разность преобразования, случайных. составляющих имеет значение 6 42

В результате сигнал у= U + " + -(— >+ )(U -u )

U-. 1 ИК R

У 2 2 R R см с 1 (6}

Формул а из о бр ет ения

1. Многоканальный измерительный преобразователь. по авт.св. Ф 1072259, о,т л и ч а ю щ и. и с я тем, что, с целью повьппения точности, в него введены два усилителя, четыре токозадающих элемента, выполненных на резисторах, четыре группы коммутирующих элементов, первый выход первого коммутатора соединен с информационными входами первой группы коммутирующих элементов, первый выход которой объединен с первым выходом чет вертой группы коммутирующих элементов и соединен с вторым входом из.мерительного преобразователя, второй выход объединен с первым выходом третьей группы коммутирующих элементов и соединен с первым входом первого усилителя, выход которого соответственно через первый и втоI рой резисторы соединен с первыми вы-.

20 ходами первого и второго коммутаторов, второй выход первого коммутатора соединен с информационными входами второй группы коммутирующих элементов, первый выход которой объединен с вторым выходом третьей группы коммутирующих элементов и соединен с третьим входом измерительного преобразователя, а второй выход объединен с вторым выходом четвертой группы коммутирующих элементов и соединен с первым входом второго усилителя, выход которого соответственно через третий и четвертый резисторы соединен . с вторыми входами первого и второго коммутаторов, первый выход второго коммутатора соединен с информационными входами третьей группы коммутирующих элементов, третий выход которой объединен

Фи.7

Фвв. В

Составитель И.Романова

Редактор Н.Марголина Техред В. Кадар Корректор N.демчнк

Ю Ю

: Заказ 4339!59 Тираж 816 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ,, по делам изобретений и открытий

1:13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 выходами счетчика импульсов, а вход, младшего разряда объединен с входа ми первого, второго и третьего формирователей импульсов, входом нн вертора, соединен с выходом младшего разряда счетчика импульсов и является седьмъи выходом блока управI 249700 4ления, первым выходом которого является выход первого дешифратора, вход младшего разряда которого соединен с выходом инвертора и является шестым выходом блока управления, а выход генератора импульсов соединен с входом счетчика импульсов,