Преобразователь относительного приращения сопротивления в код

Преобразователь относительного приращения сопротивления в код

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить быстродействие устройства. Преобразователь содержит делитель напряжения, образованный резисторами 1 и 2, источник 3 постоянного напряжения, переключатель 4, интегратор 5, пороговый элемент 6, реверсивный счетчик 11 и генератор 10 импульсов. для достижения указанной цели в устройство введены D - триггер 8, счетный триггер 9, элементы И - Не 12, 13 и 14, элемент ИЛИ - Не 15, элемент 7 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и образованы новые функциональные связи. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования относительного приращения сопротивления в код в информационно-измерительных системах. Цель изобретения повышение быстродействия. На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы работы устройства. Преобразователь относительного приращения сопротивления в код содержит делитель напряжения, образованный резисторами 1, 2, один из которых является измерительным, источник 3 постоянного напряжения, подключенный к делителю напряжения, переключатель 4, первый вход которого подключен к общей шине, а исполнительные контакты к полюсам источника 3, интегратор 5, подключенный к общей точке резисторов 1, 2, пороговый элемент 6, первый вход которого подключен к выходу интегратора 5, а второй вход к общей шине, элемент 7 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу порогового элемента 6, D-триггер 8, счетный триггер 9, генератор 10 импульсов, реверсивный счетчик 11, выходы которого подключены к выходной шине, элементы 12, 13, 14 И-НЕ, элемент 15 ИЛИ-НЕ. Выход генератора 10 подключен к первым входам элементов 12, 13. Прямой выход триггера 9 подключен к управляющему входу переключателя 4, к первому входу элемента 15 и к второму входу элемента 7, а инверсный выход к первому входу элемента 14. Выход триггера 8 подключен к управляющему входу интегратора и ко вторым входам элементов 12, 13, 15. Выход элемента 7 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к С-входу триггера 8, к второму входу элемента 13 и к второму инвертирующему входу элемента 12. Выходы элементов 12, 13 подключены соответственно к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 11, выход которого подключен к С-входу триггера 9, а вход параллельной записи (С-вход) к выходу элемента 14. Информационный вход старшего разряда счетчика 11 подключен к шине логической единицы, а информационные входы младших разрядов к шине логического нуля. Второй вход элемента 14 и S-вход триггера 8 подключены к входной клемме "Пуск", а выход элемента 15 к выходной клемме 16 "Конец измерения". Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 8, 9 находятся в состоянии "0", элементы 12, 13 И-НЕ закрыты, а переключатель 4 находится в положении, когда отрицательный полюс источника 3 подключен к общей шине. На входе интегратора 5 будет напряжение U₁ U_o (1) где R₁, R₂ сопротивления резисторов 1, 2, U_o напряжения источника 3. Интегратор 5 заторможен нулевым потенциалом, поступающим с выхода триггера 8. На выходе порогового элемента 6 "1" (см. фиг.2 г) и на выходе элемента 7 также "1" (см. фиг.2е), так как на второй его вход с триггера 9 поступает "0", т.е. на входах комбинация "01". В момент t₁ на клемму "Пуск" поступает запускающий импульс (см. фиг.2а). Этот импульс проходит через элемент 14 И-НЕ на С-вход счетчика 11. При этом старший разряд его установится в "1", а младшие в "0", т.е. в счетчик 1 запишется код N_о 1,00.0. Запускающий импульс поступает также на S-вход триггера 8, устанавливая его в "1" (см. фиг.2б) и начинается процесс интегрирования напряжения U₁ (см. фиг. 2в). Одновременно открывается элемент 13 И-НЕ и импульсы частотой f_oгенератора 10 поступают на счетчик 11. Счетчик 11 работает на вычитание с кода N_о. В момент t₂ счетчик 11 обнулится, на его выходе заема сформируется импульс, который переводит счетный триггер 9 в "1" (см. фиг. 2д). Переключатель 4 заземляет положительный полюс источника 3. На входе интегратора 5 установится напряжение U₂ U_o (2) В силу того, что U₂ отрицательно, выходное напряжение интегратора начинает уменьшаться по абсолютной величине. Одновременно в момент t₂потенциал на выходе элемента 7 переходит в "0", так как теперь на его входах комбинация "11". С момента t₂ элемент 13 закрыт, а элемент 12 открыт для импульсов генератора 10. Счетчик 11 начинает работать на сложение с нулевого кода. В момент t₃, когда напряжение интегратора 5переходит через нуль, пороговый элемент 6 переходит в состояние "0", и на выходе элемента 7 потенциал переходит из "0" в "1". Этот перепад является активным для С-входа триггера 8, который установится в "0", прекращая работу счетчика 11 интегратора 5. После того, как резистор 1 получит приращение, т.е. R R₁ + R (3) на клемму "Пуск" в момент t₄ вновь подают запускающий импульс, который установит триггер 8 в "1", а на С-вход счетчика 11 этот импульс не пройдет, так как элемент 14 И-НЕ закрыт нулевым потенциалом с инверсного выхода триггера 9 (состояния триггера 9 и счетчика 11 в момент повторного запуска сохраняются такими же, какими были в момент t₃). Счетчик 11 начинает работу на вычитание с кода N₁, а интегратор начинает интегрировать напряжение U. U U_o (4) поскольку переключатель 4 находится в положении 17, а на выходе элемента 7 "1" и открыт элемент 13. В момент t₅ счетчик 11 обнулится, сработает триггер 9, устанавливаясь в "0", в результате чего элемент 7 перейдет в "0", и счетчик 11 начинает работать на сложение с нуля. Одновременно переключатель 4 переводится в положение 18, и на вход интегратора 5 поступает напряжение U U_o (5) Направление интегрирования меняется, и в момент t₆ сигнал интегратора переходит через ноль, элемент 6 переходит в "1", элемент 7 также перейдет в "1", что вызовет срабатывание триггера 8, который установится в "0", прекращая работу интегратора 5 и счетчика 11. Теперь на входах элемента 15 нули, на клемму 16 поступает потенциал "1", сигнализируя конец работы устройства (см. фиг.2ж), а на счетчике 11 записан код N₃= 1+ (6) Как видно из (6) код N3 > 1,0.0 при поло- жительном R и при этом старший разряд счетчика находится в "1". При отрицательном R код N₃ < 1,0. 0 и старший разряд счетчика в "0". Следовательно, для измерительного кода N₃ старший разряд счетчика 11 является знаковым. Младшие разряды счетчика 11 отображают в прямом коде величину R при положительном знаке. В случае отрицательного R его значение отображается дополнительным кодом младших разрядов счетчика 11.

Формула изобретения

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПРИРАЩЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ В КОД, содержащий источник напряжения, соединенный с резистивным делителем, переключатель, переключающий контакт которого подключен к общей шине, нормально замкнутый контакт к положительному, нормально разомкнутый контакт к отрицательному полюсам источника напряжения, интегратор, выход которого соединен с первым входом порогового элемента, причем второй вход порогового элемента подсоединен к общей шине, генератор импульсов, реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены D-триггер, три элемента И НЕ, счетный триггер, элемент ИЛИ -НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу порогового элемента, второй вход к прямому выходу счетного триггера и управляющему входу переключателя, а выход к C-входу D-триггера и первым входам первого и второго элементов И НЕ, вторые входы которых подключены к выходу D-триггера и управляющему входу интегратора, а третьи входы к выходу D-триггера, третьи входы к выходу генератора импульсов, а выходы соответственно к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, информационные входы младших разрядов которого подключены к общей шине, выход реверсивного счетчика к входу счетного триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу третьего элемента И НЕ, а второй вход последнего к входной клемме "Пуск", к которой подключен S-вход D-триггера, D-вход которого подключен к общей шине, а выход - к первому входу элемента ИЛИ НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу счетного триггера, а выход к клемме "Конец измерения".

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000