Преобразователь напряжения в интервал времени

Преобразователь напряжения в интервал времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах специального и универсального назначения. Цель изобретения - повышение динамической точности преобразователя. Последний содержит выходную шину 1, интеграторы 2 и 7, переключатель 3, коммутатор 4, источник 5 образцового тока, входную шину 6, компаратор 8, анализатор 9 знака, общую шину 10, генератор 11 импульсов, триггеры 12 и 14, блоки 13 и 16 сброса, элемент 15 И. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) Ai (50 4 Н 03 И 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4392525/24-24 (22) 15. 03. 88 (46) 23. 1 l . 89. Бюл. 1(43 (72) А. Б. Андреев, Вл.А. Баранов, Вик.А. Баранов и Н.А. Ермолаев (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 365038, кл. Н 03 М 1/52, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1001462, кл. Н 03 11 1/52, 1975.

I (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В

ИНТЕРВАЛ ВРЕИЕНИ (57) Изобретение относится к электро2 измерительной технике и мохет быть использовано в цифровых измерительных приборах специального и универсального назначения. Цель изобретения — повышение динамической точности преобразователя. Последний содержит выходную шину I интеграторы 2 и.7, переключатель 3 коммутатор 4, источник 5 образцового тока, входную шину 6, компаратор 8, анализатор 9 знака, общую шину 10, генератор 11 импульсов, триггеры 12 и 14, блоки 13 и 16 сброса, элемент 15 И.

1 эепв ф лыу 3 ила

)524!79

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в цифровых приборах специального и универсального назна5 чения.

Цель изобретения — повышение динамической точности преобразователя.

На фиг, 1 приведена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 временные диаграммы работы преобразователя; на фиг. 3 — схема коммутатора.

Преобразователь содержит выходную шину 1, первый интегратор 2, переключатель 3, коммутатор 4, источник 5 образцового тока, входную шину 6, второй интегратор 7, компаратор 8, анализатор 9 знака, общую шину )О, генератор )1 импульсов, триггер 12, блок 13 сброса, счетный триггер )4, элемент И )5 и блок 16 сброса. Коммутатор состоит из D-триггера 17 и переключателя 18.

На временных диаграммах (фиг. 2) 25 приняты следующие обозначения: 19 входной сигнал; 20 — импульсная последовательность на выходе генератора 11 импульсов; 2) и 22 — выходные сигналы интеграторов 2 и 7 соответственно; 23 — выходной сигнал триггера 12; 24 — выходной сигнал анализатора 9 знака; 25 — выходной сигнал коммутатора 4; 26 — сигнал на выходе переключателя 3; 27 — выходной сигнал счетного триггера 14.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на вход подано напряжение сопят ) О, тогда на выходе 40 коммутатора 4 образцовый ток I, (0 (т.е. -I ). В момент времени t приходит импульс с выхода генератора 11 импульсов и устанавливает триггер 12, в "1", а счетный триггер 14 — в "0". 45

При этом блок 13 сброса отключается °

В результате напряжение на выходе интегратора 2 линейно убывает от нулевого начального значения по закону

И= — -Ь )е, 1 50

Сс

R,Ñ, ь, — постоянная времени перл вого интегратора 2.

В момент времени t) приходит следу55 ющий импульс с выхода генератора 11 импульсов и устанавливает счетный триггер 14 в "I". На выходе элемента

И 15 появляется единичный уровень, которым отключается второй блок 16 сброса и переключается переключатель 3, подавая ток -I на первый вход интегратора 2. В результате выходное напряжение первого интегратора 2 линейно возрастает по закону

1 г U (п+)1 - U Гп1 — — J (- — I )dt, а интегратора 7 — линейно убывает от нулевого начального значения по эакону

Г )1х

Гп+11! = -- — dt

7L i С )R, где C„R = !. — постоянная времени интегратора 7.

В момент времени t < выходные напряжения интеграторов 2 и 7 оказываются равными, что приводит к срабатыванию компаратора 8, а следовательно, триггера 12 и к смене на нулевой уровень выходного напряжения элемента И 15.

В результате срабатывают оба блока 13 и 16 сброса, устанавливая нулевые начальные условия на выходах интеграторов 2 и 7, переключатель 3 отключает ток -I от входа первого интегратора 2.

Ввиду того, что начальные условия интеграторов 2 и 7 в каждом последующем цикле (два периода импульсов генератора 11) не зависят от предыдущего (так как всегда являются нулевыми), то процесс преобразования эа цикл описывается следующим соотношением: а (— — I )dt +l (Vi

dt

С ) К с, В момент времени t приходит оче3 редной импульс с входа генератора 11 импульсов и цикл работы повторяется.

При смене знака входного напряжения (например, в момент времени t ) выходное напряжение интегратора 2 возрастает, начиная от нуля. Это вызывает срабатывание анализатора 9 знака (с некоторой задержкой gt ) и подготавливает срабатывание коммутатора 4.

С приходом следующего импульса с генератора Il импульсов (момент времени t ) коммутатор 4 срабатывает, подключая к входу переключателя 3 положи тельный ток +?О. Далее работа происходит аналогично описанному с той лишь разницей, что временные диаграм мы выходных напряжений интеграторов 2 и 7 зеркально отображаются по отношению к оси абсцисс.

Иэ последнего соотношения нидно, что результат текущего преобразонания не зависит от предыдущего. НераЛ Л ненстно ь, и ь здесь не влечет за собой переходного процесса установления выходного интервала времени при изменении входного сигнала. Следовательно, преобразователь имеет более высокую динамическую точность.

Формул а изобретения

1. Преобразователь напряжения н интервал времени, содержащий первый интегратор, первый информационный в вход которого является нходной шиной и объединен с первым информационным входом второго интегратора, а второй информационный вход соединен с выходом переключателя, перный информационный вход которого подключен к ныходу коммутатора, первый и второй информационные входы которого соединены с соответствующими выходами источника образцового сигнала, а первый и второй управляющие входы — с выходами генератора импульсов и анализатора знака соответственно, первый

30

Ф

5 15241 х

+ -- -- dt = 0.

С, 1, Отсюда, используя принятые (фиг. 2) обозначения t --t = Т (п1 о Т (и+1J и учитывая, что 1 »

const VtE (T(nJ — Т (n+1)),

const, получают

О 1 1

79 вход которого является общей шиной,, а второй подключен к выходу первого интегратора и объединен с первым нхо дом компаратора, второй нход которого подключен к выходу второго интегратора, вход сброса которого подключен к выходу первого блока сброса> а выход компаратора соединен с входом триггера, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения динамической точности преобразователя, в него введены второй блок сброса, элемент И и счетный триггер, вход которого подключен к выходу генератора импульсов. а выход — к первому входу элемента И, второй вход которого объединен с входом блока сброса и подключен к выходу триггера, выход второго блока сброса соединен с входом сброса первого интегратора, а выход элемента И соединен с входом перного блока сброса, управляющим входом переключателя и является выходной шиной.

2. Преобразонатель по п. I о т л и ч а ю шийся тем, что коммутатор выполнен íà D-триггере и переключателе, первый и второй информационные входы которого являются первым и нторым информационными входами коммутатора соответственно, выход — выходом коммутатора, а упранляющий вход соединен с выходом триггера, С-вход которого является вторым управляющим входом, а D-вход — перным управляющим входом .

1524179

От &era 5

Л Enwy Ю

ФигЗ

Составитель В. Иахнанов

Техред М.Ходанич Корректор С. Черни

Редактор О. Головач

Заказ 7055/57 Тирам 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Узгород, ул. Гагарина, 101