Устройство для ввода информации

Устройство для ввода информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и предназначено для коммутации и преобразования в цифровую форму сигналов от параметрических датчиков (тензометрических и др.). Изобретение может быть использовано как внешнее устройство для измерительных информационных систем и управляющих вычислительных комплексов или как автономное устройство для измерения деформаций. Целью изобретения является повышение точности устройства и возможности представления вводимой информации в наглядной форме. Устройство содержит преобразователь напряжения во временной интервал, два счетчика, дешифратор , мультиплексор , усилитель, триггер, аналоговый ключ, два генератора тактовых импульсов, датчик исходного кода, делитель напряжения, элементы И. Указанная цель достигается за счет исключеш-1я волны дрейфа напряжения питания информационных датчиков на результаты измерений и формирования датчиком исходного кода с учетом зависимости выходного сигнала от параметров измерительного датчика. 2 ил. о € (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1339541 (21) 4143293/24-24 (22) 31. 10.86 (46) 23. 11;88. Бюп. У 43 (72) Ю.Н.Торопкин (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1339541, кл. С 06 F 3/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и предназначено для коммутации и преобразования в цифровую форму сигналов от параметрических датчиков (тензометрических и др.). Изобретение может быть использовано как внешнее устройство для измерительных информационных систем и управляющих вычислительных комплексов или как автономное устройст„„SU„„3339568 A 2 во для измерен я деформаций. Целью изобретения является повышение точности устройства и возможности представления вводимой информации в наглядной форме, Устройство содержит преобразователь напряжения во временной интервал, два счетчика, дешифратор, мультиплексор, усилитель, триггер, аналоговый ключ, два генератора тактовых импульсов, датчик исходного кода, делитель напряжения, элементы И. Указанная цель достигается за счет исключения волны дрейфа напряжения питания информационных датчиков на результаты измерений и формирования датчиком исходного кода с учетом зависимости выходного сигнала от параметров измерительного датчика. 2 ил.

1439568

4 10

И = — ——

Д,8 е

Изобретение относится к автоматике и измерительной информационной технике, предназначено для коммутации и преобразования в цифровую Фор5 му сигналов от тензометрических дат-. ,чиков или от другого типа параметри ческих датчиков, может быть использовано как внешнее устройство для измерительных информационных систем и управляющих вьиислительных комплексов или как автономное устройство для измерения деформаций и является усовершенствованием устройства по авт.

ice. К- 1339541. 15

Целью изобретения является повыше ние точности устройства и наглядности представления информации.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на Фиг. 2 — типо- 20, ;вая схема включения,тензометрическо. го датчика.

Устройство содержит шесть элементов И 1-6, две схемы 7 и 8 задержки,,; регистр 9, инвертор 10, аналоговый 25 ключ 11 блок элементов ИЛИ 12 два генератора 13 и 14 тактовых импульсов, счетчик 15, дешифратор 16, мультиплексор 17, усилитель 18, пре образователь 19 напряжения во вре- 30 менной интервал, триггер 20, задат чик 21 исходного кода, блок элемен,тов И 22, вьиитающий счетчик 23, Фор мирователи импульсов по переднему 24 и заднему 25 фронтам, суммирую- щий счетчик 26, делитель 27 напряжения,тензометрические датчики 28 и источник 29 их питания.

Устройство работает следующим об разом. 40

По сигналам с генератора 13 так; товых импульсов счетчик 15 каналов задает последовательно увеличивающийся код на дешифратор 16, на выходах которого последовательно появляются сигналы, управляющие переключением каналов мультиплексора 17 или включением аналогового ключа 11 для подключения эталонных сигналов с датчиков 28, питаемых от блока 29„ или сигнала с делителя 27 напряжения на вход измерительного тракта.

Первый канал дешифратора 16 отводится для измерения рабочего коэффициента деления частоты с второго генератора 14 тактовых импульсов. На вход измерительного тракта подается сигнал с делителя 27 HBBpHKBHHR> делящего напряжение питания датчиков

28 в d раэ,через аналоговый ключ 11, а на вычитающий счетчик 23 через блоки элементов ИЛИ 12 и И 22 подается исходный код М с переключателя задатчика 21 исходного кода, соответствующий выражению где М вЂ” код датчика исходного кода, d — коэффициент деления делителя напряжения;

S — тензочувствительность тензодатчиков (или коэффициент измеряемого физического параметра с параметром датчика для другого типа параметрических датчиков).

По сигналу с генератора. 13 запускается также процедура алфавитноцифрового преобразования: сброс суммирующего счетчика 26, разрешение заряда накопительного устройства в преобразователе 19 напряжения во временной интервал через время, определяемое схемой 7 задержки для окончания переходных процессов в ключе 11, мультиплексоре 17 и усилителе 18, установка s единичное состояние триггера 20 по сигналу с формирователя 25 импульса по заднему фронту сигнала с генератора 13 тактовых импульсов, определяющему окончание заряда накопительного устройства и начало преобразования входного напряжения во временной интервал, определяющий время поступления сигналов ка" либрованной частоты F с генератора 14 тактовых импульсов на счетный вход вычитающего счетчика 23 через элемент И 1.

Сброс триггера 20 производится от преобразователя 19 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.

При работе на первом канале дешифратор 16 отпирает элемент И 4 и на вход загрузки вычитающего счетчика

23 поступает код М с задатчика. 21. На выходе вычитающего счетчика 23, имеющего инверсные выходы, стоит многоразрядный элемент И 6, с выхода которого при каждом появлении логических

1439 >68

4 единиц на выходах вычитающего счет- щий счетчик 23 через блок элементов чика 23 появляется сигнал, по которо- ИЛИ 12. Частота F в соответствии с му формируется короткий импульс на выражением (1) станет теперь делитьформирователе 24 импульсов, вновь ся с коэффициентом N и на входе

5 загружающии через элемент И 4 и бло- суммирующего счетчика 26 будет часки элементов И 22 и ИЛИ 12 исходный тота код с задатчика 21 в счетчик 23. Таким образом, на выходе формирователя F

24 импульсов частота следования им- 10 раь Д пульсов f определяется выражением (5) Выходной код в соответствии с выражениями (2) и (3) будет определяться выражением

F = М а выходной код N на выходе суммирующего счетчика 26 определяется выражением (б) "ра К Пэ (2) 20

N= f ° Ty (3) T=KUi

U = — — г

4R (7) 40

F V

N Ке -=» «°

М d (4) r

RS (8) Преобразовав (8) в соответствии с (4)-(7), получим

4N

S Md (9) Из выражения (9) видно, что величина деформации Е, вычисленная по результирующему коду Я не зависит для предлагаемого устройства ни от коэффициента преобразования К, ни от исходной частоты F второго генератора тактовых импульсов. где Т вЂ” временной интервал, пропорциональный входному напряжению U и определяемый выражением 25 где К вЂ” коэффициент преобразования аналоговой части измеритель- 30 ного тракта, определяемый коэффициентом усиления усилителя 18 и коэффициентом преобразования преобразователя

19 напряжения во временной интервал.

Для сигнала с делителя 27 напряжения результат измерений К запишется в виде

Этот результат записывается в регистр 9 сигналом записи в регистр с выхода элемента И 2, отпираемого через время, определяемое схемой 8 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 интвертора 10, и сигналы с формирователя 24 импульсов поступают на синхронизирующий выход устройства через элемент И 3 и на чтение через элемент И 5 кода N с регистра 9 и загрузку его в вычитаюгде U — измеряемый сигнал с тензометрического датчика.

Обычно тензометрические датчики имеют мостовую схему включения, представленную на Фиг. 2.

Выходной сигнал U такого тензодатчика для обычно имеющих место на практике деформаций, не превышающих

107, определяется выражением (2) где К вЂ” сопротивление одного плеча моста (для простоты рассматривается равноплечий мост с одним активным плечом);

r — изменение сопротивления активного плеча датчика при наличии деформации материала, на который наклеен активный тензорезистор, U — напряжение питания датчика.

Величина деформации связана с изменением сопротивления выражением

4 10

Ц га

8 д (10) 5 1439568 6

Единственным условием здесь явля- ты с параметрическими датчиками люется стабильность параметров К и F бого вида. на время одного цикла измерений по Наличие в устройстве задатчика всем каналам включая канал измереВ

5 исходного кода позволяет исключить ния сигнала с .делителя напряжения, подгонку коэффициента деления в деличто легко практически осуществить. теле напряжения под величину,. крат,Иедленный дрейф параметров К и F дан- ную 10 (как это обычно делается в ное устройство автоматически учиты- подобных устройствах), и тем самым вает. Кроме того, выбрав величину И 10 повысить стабильность этого коэффив соответствии с выражением циента деления сигнала за счет исключения нестабильных элементов регулир овки.

) получим возможность представлять результат измерения деформации в ,стандартных относительных единицах деформации.

Подбирая соответствующим образом . величину И для других типов парамет,: рических датчиков, это устройство может быть использовано и для рабог (Формула изобретения

Устройство для ввода информации по авт. св. В 1339541, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышезп ния точности устройства, в него введен делитель напряжения, включенный между шиной питания тензометрических датчиков и входом эталонного напряжения аналогового ключа.

1439568

Составитель А.Трунов

Редактор С.Пекарь Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Тираж 704 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ б077/47

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