Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

29I2I7

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 04.1V.1968 (№ 1230212/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 06.1.1971.,Áþ i.iåòå:-lü № 3

Дата опубл икован11я описания 23. I I I.1971

МПК С 06j 3/00

Н 031с 13/17

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД К 681.325 (088.8) Автор изобретения

A. В. Палагии т

Институт кибернетики АН Украинской ССР !

Заявитель

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области измерительной и вычислительной техники и может быть использовано при разработке и внедреHHH цифровых систем управления производственными процессами.

Предлагаемое устройство представляет аналого-цифровой преобразователь, производящий измерение входных сигналов непреTn 113 l1o принципу cJi» иров ни 11 приращений.

Известные многоканальные аналого-цифровые преобразователи, работающие по такому принципу, несовершенны.

Во-первых, исходя из принципа работы, преобразователь должен иметь, нуль-орган с тремя устойчивы»и состояниями, что значительно усложняет его схему и повышает требования, предъявляемые к нему.

Во-вторых применение данного преобразователя в составе устройств цифрового управления параллелы1ого действия (не являющихся по принципу своей работы инте1рирующпми), работающих в реальном масштабе времени, где по каждому каналу на каждом цикле требуется, кроме аналого-цифрового преобразования, выполнять большое количеств > вычислений для реализации заданного алгоритма управления, значительно повышает требования по быстродействию ко всем операционным блокам устройства цифрового уllравления.

B третьих низкая помехоустойчивость,преобразователя, т. е. болыпое влияние на результат преобразования различного рода помех (шумов, паразптных выбросов), всегда существующн. B канале преобразования в условиях промышленного производства, Это вы ва1но тем, что прп большой частоте опро1о са вероятность попадания в канал высокочастотnblx сигналов увеличивается.

B предлагаемом устройстве уменьшение влияния помех на результат преобразования и увеличение надежности достигается путем о1раничения измеряемого сигнала по величиnl приращения за время между двумя последовательными интеграциями. Это осуществляется фиксацией времени преобразования благодаря подкл1очеnnlo между входамп реверсивного счетчика и выходом генератора зада1ощи; импульсов блока управления схе» совпадения, управляющие входы которых подключены к выходу одновибратора, задающего величину времени преобразования. На фпг.

25 дана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма раооты устройства. Она состоит из многоканального аналого-цифрового преобразователя 1, содержащего коммутатор 2, нуль-орган с двумя устойчивыми соЗО стояниями >, цифро-аналоговый преобразова291217 тель 4, реверсивный счетчик >, схемы совпадения 6 е 7, фиксатор времени преобразования 8; блока оперативной памяти 9, блока управления 10 с генератором задающих импульсов 11.

Работа осуществляется след>ющим образом. Входнои сигнал по каждому каналу через коммутатор по команде блока управления поступает на один из входов нуль-органа. На другой его вход подается сигнал с выхода цифро-аналогового преобразователя, управляемого кодами, поступающими с выхода реверсивного счетчика. Перед началом преобразования в реверсивный счетчик из блока оперативной памяти заносится предыдущее (n — 1) значение аналоговой величины для данного -канала (U )). Затем на один из .Двух входов реверсивного счетчика подаются импульсы фиксированной частоты с выхода генератора задающих импульсов блока управления.

Выбор входа счетчика осуществляется с помощью схем совпадения, управляемых выходами нуль-органа. На два,других входа схем совпадения подаются сигналы генератора н фиксатора. Одновременно с подачей первого импульса на вход реверсивного счетчика Ilo сигналу блока упразления взводится фиксатор времени прео бразования, в данном слу ае представляющий из себя Oдновибрато р.

Процесс преобразования, продолжается до тех пор, пока нуль-орган не примет состояние, противоположное состоян ию, .в котором он находился в .начале преобразования либо до тех пор, пока не опрокинется фиксатор (одновибратор) и не запрет схемы совпадения.

В результате преобразования на выходе реверсивного счетчика образуется цифровой код,преобразуемой величины который поступает в блок оперативной памяти, где он хранится до момента следующего преобразования по данному каналу.

При выбранной в зависимости от временных параметров входных измеряемых сигналов величине времени преобразования,р, задаваемой фиксатором, и постоянной частоте (импульсов заполнения реверсивного счечика, преобразователь настраивается на величину максимально возможного для полезНЫХ СИГНаЛОВ датЧИКа Ilp Hp311IPHHH Ушак За время 1 между двумя последовательными ин5 тегРаПиям и. ПРи этом Ушак =k пр j, где

k — коэф фициент п р опор цион альности.

При этом величины приращений сигналов помех и за тот же промежуток ввемени t значительно превышающие U„,, ограничива10 ются íà уровне Urnax (см. фиг. 2). Здесь (7.) через U с Обозначена кривая зависимости от времени,напряжения сигнала датчика, на (i) которое наложен сигнал помехи, через U — кривая зависимости от времени напряжения сигнала датчика, очищенного от сигнала помехи, через U» апроксимирующая (г) кривая.

Таким образо м, происходит сглаживание входных сигналов и значительное уменьшение влияния помех на р езультат преобразования путем отделения их от полезного сигнала по величине приращения за время преобразования. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является увеличение надежности его работы в связи с тем, что при выходе из строя отдельных узлов преобразователя, в частности одного из наиболее сло>кных — нуль-о ргана, ошибка по величине преобразуемого сигнала на одно измерение не превышает Ь„ш.. что весьма существенно (при наличии тестового контроля устройства) с точки зрения повышения «живучести» системы управления.

Предмет изобретения

Многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор, нульорган с двумя устойчивыми состояниями, схемы совпад= ния, цифро-аналоговый преобразователь и р еверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения влияния помех на результат преобразования и увеличения надежности, он содержит фиксатор времени преобразования с Отдельным входом запуска,,выход которого подключен ко входам схем совпадения, включенных между входами реверси|вного счетчика.

291217 ах и

Фма 2

Репактор Е. Гончар

Заказ 47. 296 Тираж 473 Поаппснос

?(НИИПИ Комитета по ленам изобретений и открытий прн Сэвстс М.инстров СССЕ-

Москва, Ж-35, Распекая наб., д 4/3

Тип. Хгрьк, фи.т прет «Патснз

Ю ф

Coc:rа: итe. .(> Д. Гo rp 508am

Текред Л. В. Куклина 1,сррскгор A. П. Васильен1