Устройство для ввода информации с датчиков

Устройство для ввода информации с датчиков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике, измерительно-вычислительной технике и предназначено для коммутации и преобразования аналоговых сигналов низкого уровня с датчиков при проведении научных исследований и при управлении технологическими процессами. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит многоканальный аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 связи, цифроаналоговый преобразователь 3, управляемый источник 4 тока, буферный повторитель 5, коммутатор 6 токов, распределитель 7 импульсов, первый 8, второй 9 и третий 10 аналоговые ключи, одновибратор 11, инвертор 12 и элемент 13 задержки. Указанная цель достигается за счет снижения уровней синфазных сигналов на выходных синфазных емкостях коммутатора сигналов к моменту размыкания ключей этого коммутатора, приводящего к сокращению паузы между опросами датчиков. 4 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) SU(II) (51)5 G 06 F 3/00 ()IlHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Г СУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

П ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

П И ГКНТ СССР

Ц А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) (Р)) 4429996/24-24 ($2) 1l .04.88 (6) 07.08.90. Бюл. И9 29 (2) А.В.Липень и В.Ф.Прокофьев (3) 681.327 ° 11(088.8) (6) Авторское свидетельство СССР

У 1003059, кл. С 06 F 3/00, !981.

Авторское свидетельство СССР

119 1137454, кл. G 06 F 3/00, 1983. (i54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРИАПИИ

C ДАТЧИКОВ .

i57) Изобретение относится к автомаке, иэмерительно-вычислительной технике и предназначено для комму( тации и преобразования аналоговых

) сигналов низкого уровня с датчиков ри проведении научных исследований и при управлении технологическими

2 процессами. целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит многоканальный аналого-цифровой преобразователь I блок 2 связи, цифроаналоговый преобразователь 3, управляеьый источник 4 тока, буферный повторитель 5, коммутатор 6 токов, распределитель 7 импульсов, первый 8, второй 9 и третий 10 аналоговые ключи, одновибратор 11, инвертор 1 2 и элемент 13 задержки. Укаэанная цель . достигается за счет снижения уровней синфазных сигналов на выходных синфазных емкостях коммутатора сигналов к моменту раэмыкания ключей этого коммутатора, приводящего к сокрашению паузы между опросами датчиков.

4 ил.

Т3 83931

Изобретение относится к автоматике, иэмерительно-информационной и вычислительной технике и предназначено для коммутации и преобразования аналоговых сигналов низкого уровня с датчиков при проведении экспериментальных научных исследований и при управлении технологическими процессами. 10

Целью иэ обр ет ения явля ется и овышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для ввода информации с датчиков, на фиг. 2 — функци- Ф5 ональная схема многоканального аналого-цифрового преобразователя, на фиг. 3 - функциональная схема блока связи; на фиг. 4 — временная диаграмма работы устройства. 20

Устройство содержит многоканальный аналого-цифровой преобразователь 1

{МАЦП), блок 2 связи, цифроаналоговый преобразователь 3, управляемый источник 4 тока, буферный повторитель 5, 25 коммутатор 6 токов, распределитель 7 импульсов, первый 8, второй 9 и третий 1 0 аналоговые ключи, одновибратор 11, инвертор 12, элемент 13 задержки, MAIgI 1 (фиг.2) содержит распределитель 14 импульсов, коммутатор 1 5 сигналов, усилитель 1 6 постоянного тока, аналого-цифровой преобразователь 17, буферный повторитель 18. Блок 2 связи (фиг.3) содержит дешифратор 19, первый 20, второй 21, третий 22 элементы И.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии первый анало- @ говый ключ 8, ключи коммутатора 6 токов и коммутатора 5 сигналов разомкнуты, второй 9 и третий 1 0 аналоговые ключи замкнуты. При выставлении на третьем входе блока 2 связи номера 45 данного устройства дешифратор 19 открывает элементы И 20-21. По сигналу по четвертому входу блока 2 связи код, поступающий по пятому входу блока 2 связи через третий элемент И 22, переписывается на цифроаналоговый ripeобразователь 3. Напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 3 поступает на вход управляемого источника 4 тока, вырабатывающего ток питания датчиков. По импульсу, поступаю- щему с третьего выхода блока 2 связи на управляющий вход первого аналогового ключа 8 и через инвертор 12 на управляющие входы второго 9 и третьего 10 аналоговых ключей, первый аналоговый ключ 8 открывается, а второй 9 и третий 10 аналоговые ключи закрываются (фиг, 4а-в) . В результате вход коммутатора 6 токов подключается к выходу управляемого источника 4 тока.

Одновременно запускается одновибратор

1 1, выходной импульс (фиг. 4r) которого поступает на вход распределителя 7 импульсов, на одном из выходов которого вырабатывается управляющий сигнал, включающий выбранный канал коммутатора 6 токов.

При этом выходной ток управляемого источника 4 тока протекает через датчик, включенный, например, по мостовой схеме, заряжая емкости его питающего и сигнального кабелей соответственно до напряжения питания и половины напряжения питания. Выходной сигнал датчика на уровне синфазного сигнала, равного сумме половины напряжения питания и синфазной помехи, поступает на один из информационных входов МАЦП 1, а синфазный сигнал, равный сумме напряжения питания с синфазной помехе, поступает на вход буферного повторителя 5, который обеспечивает привязку к указанному потенциалу цифроаналогового преобразователя 3 и управляемого источника 4 тока.

Через время, определяемое длительностью переходных процессов при подаче питания на опрзшиваемый датчик, импульс (фиг. 4д), сформированный элементом 13 задержки йз импульса одновибратора 1, поступает на вход распределителя 1 импульсов, на одном из выходов которого вырабатывается управляющий сигнал, открывающий ключи выбранного канала коммутатора

15 сигналов, Прн этом дифференциальная составляющая выходного сигнала коммутатора 1 5 сигналов усиливается усилителем 16 постоянного тока и преобразуется аналого †цифров пре образователем 17 в цифровой код, поступающий через первый элемент И 20 при наличии на втором входе блока 2 связи разрешающего сигнала на выход устройства, Синфазная составляющая выходного сигнала коммутатора 1 5 сигналов поступает на вход буферного повторителя 18, обеспечивающего привязку усилителя !6 постоянного тока и аналого-цифрового преобразователя

5 1 5839

17 к текущему уровню синфазного сиг= ! нала. По окончании импульса, поступающего с третьего выхода блока 2 связи задний фронт которого сонпа\

5 дает с моментом окончания преобразования, закрывается первый аналоговый ключ 8 и открываются второй 9 и третий 10 аналоговые ключи, При этом выход управляемого источника 4 тока отключается от входа коммутатора 6 токов, емкости кабелей и выходные синфазные емкости коммутатора 15 сигналов быстро разряжаются, причем первые — через замкнутые ключ коммутатора 6 токов и второй аналоговый ключ

9, а вторые — через указанные ключи и замкнутые ключи коммутатора 15 сигналон.

В момент окончания разряда, сов- 2О падающий с задним фронтом импульса одновибратора 1l происходит размыкание ключей коммутатора 1 5 сигналон и коммутатора 6 токов. Таким образом, быстрый разряд емкостей кабелей и вы- 25 ходных синфазных емкостей приводит к значительному сокращению паузы между включениями каналов коммутатора 15 сигналов.

Быстродействие устройства поныша- 30 ется за счет снижения уровней синфазных сигналов на выходных синфаэных емкостях коммутатора сигналов к моменту размыкания ключей этого коммутатора, привадяшего к сокращению паузы между опросами датчиков.

Формула и з об ре те ни я

Устройство для ввода информации с датчиков, содержащее многоканальный аналого-цифровой преобразователь, блок связи, буферный повторитель, цифроаналоговый преобразователь, управляемый источник тока, коммутатор 45 токов, распределитель импульсов, элемент задержки, информационные входы многоканального аналого-цифрового преобразователя являются входами группы устройства, первый Вход много- 5Q канального аналого-цифрового преобразонателя соединен с выходом элемен" та задержки, вход которого соединен =. с входом распределителя импульсов, к выходам которого подключены соответствующие управляющие входы коммутатора токов, выходы которого являются ныходами группы устройства, выход многоканального аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока связи, к первому выходу которого подключен информационный вход цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом управляемого источника тока, к выходу которого подключен первый вход буферного повторителя, выход которого соединен с входами питания цифроаналогового преобразонателя и управляемого источника тока, второй вход многоканального аналогоцифрового преобразователя соединен с вторым входом буферного повторителя и шиной нулевого потенциала, вто" рой, третий, четвертый и пятый входы блока связи являются управляющими входами устройстна, второй выход блока связи является выходом устройства, отличающееся тем,что, с целью повышения быстродействия, в него введены инвертор, одновибратор, первый, второй и третий аналоговые ключи, вход инвертора соединен с третьим выходом блока связи, входом однонибратора и управляющим входом первого аналогового ключа, выход ин-. вертора подключен к управляющим входам второго и третьего аналоговых ключей, объединенные выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, выход первого аналогового ключа соединен с информационными входами второго аналогового ключа и коммутатора токов, информационный вход треть" его аналогового ключа соединен с информационным входом первого аналогового ключа и первым входом буферного повторителя, выход одновибратора соединен с входом распределителя импульсов.

1 583931

Составитель С. Кулиш

Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Редактор И. Шулла, Заказ 2255. Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101