Устройство для ввода информации

Устройство для ввода информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для ввода в ЭВМ сигналов с-датчиков. Цель изобретения - повышение точности устройства. В устройство, содержащее элементы И 1-5, схемы задержки 6 и 7, регистр 8, инвертор 9, аналоговый ключ 10, блок элементов ИЛИ 11, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов 12, счетчик со со со СП 4

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ш

541 A i ш 4 G 06 F 3/00 ("." 3 г) я Я

1,. t3, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕЧИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4016673/24-24 (22) 04.02,86 (46) 23.09.87. Бюл. ¹ 35 (72) Ю.Н.Торопкин (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 615602, кл. Н 03 К 17/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 930311, кл. G 06 F 3/00, ) 980.

Авторское свидетельство СССР № 1247855, кл. G 06 F 3/00, 29.07.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для ввода в 3ВМ сигналов с датчиков.

Цель изобретения — повьппение точности устройства. В устройство, содержащее элементы И 1-5, схемы задержки

6 и 7, регистр 8, инвертор 9, аналоговый ключ 10, блок элементов ИЛИ 11, последоватепьно соединенные генератор тактовых импульсов 12, счетчик

14 и дешифратор 15, управляющий муль= типлексором 16, выход которого через усилитель 17 подключен к схеме аналого-цифрового преобразования с промежуточным преобразованием напряжение— время, введены датчик 20 исходного кода с блоком элементов И 21, подключенным через блок элементов ИЛИ 11 к входам загрузки введенных в устройство последовательно соединенных второго счетчика 22, многоразрядного элемента И 23 и формирователя 24, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика 26, связанного по выходам с входами регистра 8, подключенного к блоку элементов ИЛИ

11. Первый выход дешифратора 15 подключает к входу измерительного тракта шину эталонного напряжения через

41 аналоговый ключ 10 и отпирает логические элементы И для занесения в вычитающий счетчик 22 исходного кода с датчика 20. Результат измерения при этом записывается в регистр 8 и используется для корректировки частоты заполнения третьего счетчика 26 путем занесения при каждом рабочем измерении во второй счетчик 22 кода с регистра 8 через блок элементов

ИЛИ 11, Этот код определяет коэффициент деления частоты второго генератора тактовых импульсов 13 при заполнении третьего счетчика 26 и автоматически поддерживает постоянным результат произведения частоты заполнения на коэффициент передачи аналоговой части измерительного тракта устройства. 1 ил.

Изобретение относится к автомати— ке, измерительной информационной технике, предназначено для коммутации и преобразования низковольтных аналоговых сигналов в цифровой эквивалент и может быть испопьзовано как внешнее устройство для измерительных информационных систем и управляющих вычислительных комплексов. 10

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для ввода информации .

Устройство содержит пять элементов И 1-5, две схемы 6 и 7 задержки, регистр 8, инв ер тор 9, аналоговый ключ 10, блок элементов ИЛИ 11, два генератора 12 и 13 (тактовых импуль — 20

1 сов, первый счетчик 14, дешифратор

15, мультиплексор 16,,усилитель 1 7, преобразователь 8 напряжения во временной интервал, триггер 19, датчик 20 исходного кода, блок элементов 25

Р 21, второй счетчик (c инверсными выходами) 22, многоразрядный элемент

И 23, формирователи 24 и 25 импульс.ов соответственно по переднему и заднему фронтам, третий (суммирую в 30 щий) счетчик 26. Входами устройства являются входы мультиплексора 16, выходами — выходы суммирующего счетчика 26 (информационные выходы) и выход третьего элемента И 3 (синхронизирующий выход).

Устройство для ввода информации работает следующим образом.

По сигналам с первого генератора

12 тактовых импульсов счетчик 14 каналов задает последовательно увеличивающийся код на дешифратор 15, на выходах которого последовательно появляются сигналы, управляющие переключением каналов мультиплексора

16 или включением аналогового ключа

10 для подключения эталонного напряжения на вход измерительного тракта.

Первый канал дешифратора 15 отводится для измерения рабочего коэффициента деления D частоты с второго генератора 13 тактовых импульсов.

На вход измерительного тракта подается при этом эталонное напряжение через аналоговый ключ 10, а на вычитающий счетчик 22 через блоки элементов ИЛИ ll и И 21 — исходный код

И с датчика 20, соответствующий напряжению П . По сигналу с первого тактового генератора 12 запускается

1339541 4 где Т, — временной интер в ал, пр опорциональный входному напряжению U и определяемый выраже. нием

Т=К U, (3) F

N = — — ° К.U

И (4) (6) 50

f (1) N

U = --- U

М (7) Из выражения (7) следует, что величина входного сигнала U, вычисленная по результирующему коду N, не, зависит для предлагаемого устройства (2) N=- f Т,, также процедур а аналого-цифр ово го преобразования: сброс суммирующего счетчика 26, разрешение заряда накопительного устройства в преобразова5 теле 18 напряжения во временной интервал через время, определяемое схемой 6 задержки для окончания переходных процессов в ключе 10 мультиплексоре 16 и усилителе 17, установка в )p единичное состояние триггера 19 по сигналу с формирователя 25 импульса по заднему фронту сигнала с первого генер атор à l 2 тактовых импуль сов, определяющему окончание заряда нако- t5 пительного устройства и начало преобразования входного напряжения во временной интервал, определяющий время поступления сигналов калиброванной частоты F с второго генератора 20

13 тактовых импульсов на счетный вход вычитающего счетчика 22 через первый элемент И 1 ° Сброс триггера

19 производится от преобразователя

18 напряжения во временной интервал, выполненного, например, по схеме заряда конденсатора с последующим разрядом его эталонным током и определением момента перехода через нуль заряда этого конденсатора. 30

При работе на первом канале дешифратор 15 отпирает четвертый элемент И 4 и на вход загрузки вычитающего счетчика 22 поступает код М. На

35 выходе вычитающего счетчика 22, имеющего инверсные выходы, стоит многоразрядный элемент И 23, с которого при каждом прохождении нуля на вычитающем счетчике 22 появляется сигнал, 40 по которому формируется короткий HM пульс на формирователе 24 импульса по переднему фронту, вновь загружающий через четвертый элемент И .4 и блоки элементов И 21 и ИЛИ 11 исход- 4б ный код с переключателя на вычитающий счетчик 22. Таким образом, на выходе формирователя 24 импульса по переднему фронту частота следования испульсов f определяется выражением где F и М определены ранее.

Выходной код И на выходе суммирую- бб щего счетчика 26 определяется выражением где К вЂ” коэффициент преобразования аналоговой части измерительного тракта, определяемый коэффициентом усиления усилителя 17 и коэффициентом преобразования преобразователя

18 напряжения во временной интервал.

Для эталонного напряжения U результат измерений N записывается в виде

Этот результат записывается в регистр 8 сигналом записи в регистр с второго элемента И 2, отпираемого через время, определяемое схемой 7 задержки, — время процедуры аналогоцифрового преобразования.

При измерении сигналов на рабочих каналах второй 2 и четвертый 4 элементы И заперты, а пятый 5 и третий

3 элементы И открыты сигналом с выхода инвертора 9, и сигналы с формирователя 24 импульсов по переднему фронту поступают на синхронизирующий выход устройства через третий элемент И 3, на чтение через пятый элемент И 5 кода N, с регистра 8 и загрузку его в вычитающий счетчик 22 через блок элементов ИЛИ 11 Частота

F в соответствии с выражением (1) делится с коэффициентом N, и на входе суммирующего счетчика 26 будет частота

F аь (5)

Выходной код в соответствии с (2) и (3) определяется выражением

N = f К

Р06 где U = измеряемый сигнал.

Преобразовав (6) в соответствии с (4), получают

39541

5 1З ни от коэффициента преобразования К, ни от исходной частоты F второго генератора тактовых импульсов.

Единственным условием является стабильность параметров К и F на время одного цикла измерений по всем каналам, включая канал эталонного напряжения, что легко практически осуществить. Медленный дрейф параметров К и F предлагаемое устройство автоматически учитывает. Кроме того, выбрав величину М, равную значению в единицах измерения напряжения (например, в микровольтах), получим возможность представлять результат измерения входного сигнала в тех же единицах согласно выражению (7).

Таким образом, предлагаемое уст— ройство для ввода информации по сравнению с известнь«. имеет большую точность и более удобную форму представления результата измерений, так как в известном устройстве не учитывается дрейф коэффициента передачи в измерительном тракте, который для ма— ,лых сигналов составляет единицы процентов. Точность работы предлагаемого устройства улучшается в 5-10 раз.

Форма представления результата непосредственно в единицах измерений нап— ряжения значительно ускоряет анализ результатов человеком — пользователем устройства. Наличие в устройстве переключателя исходного кода позволяет исключить подгонку эталонного напряжения под величину, кратную 10 (как это обычно делается в подобных устройствах), и тем самым повысить стабильность эталонного сигнала за счет исключения нестабильных элементов регулировки эталонного напряжения .

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее пять элементов И, два элемента задержки, регистр, инвертор, аналоговый ключ, блок элементов ИЛИ, два генератора импульсов, первый счетчик, дешифратор, мультиплексор, усилитель, преобразователь напряжения во временной интервал, триггер, информационные входы мультиплексора являются информационными входами устройства, адресные входы мультиплексора подключены к группе выходов дешифратора, выход которого подклю—

ЗЬ

55 чен к управляющему входу аналогового ключа, к входу инвертора, к первым входам второго и четвертого элементов И,входы дешифратора подключены к выходам первого счетчика, выход первого генератора импульсов подключен к счетному входу первого счетчика и входу первого элемента задержки, выход которого подключен к управляющему входу преобразователя напряжения во временной интервал, выходы мультиплексора и аналогового ключа подключены к входу усилителя, выход которого подключен к информационному входу преобразователя напряжения во временной интервал, выход которого подключен к R-входу триггера, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго генератора импульсов, выход второго элемента задержки подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, выход третьего элемента И является синхронизирующим выходом устройства, первые входы третьего и пятого элементов И подключены к выходу инвертора, .выходы второго и пятого элементов И подключены к первому и второму управляющим входам регистра, выходы которого подключены к входам первой группы блока элементов

ИЛИ, аналоговый вход аналогового ключа подключен к шине эталонного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены датчик исходного тока, блок элементов И, второй и третий счетчики, шестой элемент И, два формирователя импульсов, выходы датчика исходного кода подключены к входам группы блока элементов И, выходы блока элементов И подключены к входам второй группы блока элементов ИЛИ, выходы которого подключены к информационным входам второго счетчика., инверсные выходы которого подключены к входам шестого элемента И, выход которого подключен к входу первого формирователя, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, к вторым входам четвертого и пятого элементов И, выход четвертого элемента И подключен к входу блока элементов И, выход первого элемента И подключен к счетному входу второго счетчика, вход второго формирователя импульсов подСоставитель В.Базовкин

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор И.Горная

Заказ 4222/38

Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

7 1339541

8 ключен к входу первого элемента эа- чен к выходу первого генератора нмдержки, выход второго формирователя пульсов, выходы третьего счетчика импульсов подключен к входу второго соединены с информационными входами элемента задержки и $-входу триггера, регистра и являются информационными вход сброса третьего счетчика подклю- выходами устройства.