Многоканальный преобразователь напряжения в код

Многоканальный преобразователь напряжения в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

i ц 677099

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

ji фф:;, д (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05.77 (21) 2485924/18-21 с присоединением заявки № (51) М. К .

Н ОЗК 13/17 (53) УДК 681.325 (088.8) (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07,79 по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобрстенпя

Т. М. Алиев, Д. И. Дамиров, Х. А. Исмайлов, С. Г. Салигов и А. А. Тер-Хачатуров

Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НА П РЯ)КЕ Н ИЯ В КОД

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение в качестве прецизионного средства сбора и представления в цифровой форме большого объема измерительной информации в виде электрического напряжения, поступающей по многим входным каналам.

Известен многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий коммутатор, схему сравнения, грубый преобразователь напряжения в код (ПНК), реверсивный счетчик, преобразователь кода в напряжение (ПКН), схему управления, в котором опрос каждого канала осуществляется за два такта. В первом такте результат грубого цифрового измерения входного сигнала вводится в ревеpcHBHblH счетчик, управляющий напряжением ПКН. Во втором такте измерения с помощью схемы сравнения и схемы управления, воздействующей на реверсивный счетчик, отрабатывается до нуля разница между входным сигналом и сигналом обратной связи ПКН (1).

Такая организация измерительного процесса дает определенный выигрыш в быстродействии по сравненшо с методами уравновешивания, в которых отработка входного сигнала начинается с нуля, так как процесс уравновешивания начинается с результата измерения в предыдущем такте, который отличается от истинного результата на величину погрешности ПНК. Однако при этом результирующая погрешность измерения определяется не только погрешностью

5 ПКН, который можно сделать достаточно точным, но также и точностью схемы ñðàâнения, что в основном и снижает эффективность такого устройства.

Наиболее близким по технической сущно1р сти к предлагаемому является устройство, реализующее итерационные методы автоматической коррекции погрешностей и содержащее тракт грубого преобразования, состоящий из последовательно соединенного двухпозиционного переключателя, преобразователя напряжения в код, ключа и реверсивного счетчика, преобразователь кода в напряжение и блок управления (2), 2р Однако использование одного тракта грубого аналого-цифрового преобразования ухудшает быстродействие такого устройства, так как для реализации итерационного алгоритма требуется осуществить 2п измерений, где n — число входных каналов.

Указанное время может быть снижено до времени, необходимого для осуществления (п+1) измерения, путем увеличения числа трактов грубого аналого-цифрового преоб30 разования по числу входных каналов. Это

677099 приводит к значительному усложнению технической реализации такого устройства.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставлснная цель достигается тем, что в преобразователс, содержащем первый переключатель, один вход которого соединен с выходом преобразователя кода в напряжение, а выход через первый преобразователь напряжения в код сосдинен с сигнальным входом ключа, выход которого соединен с входом первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с шиной выходного кода, блок управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первых переключателя, ключа и реверсивного счетчика, дополнительно введены коммутатор, вторые переключатель, преобразователь напряжения в код, ключ и реверспвный счетчик, а также блок логических ключей, выход которого соединен с входом преобразователя кода в напряжение, а первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго реверсивных счетчиков, причем выход второго реверсивного счстчика соединен также с шиной выходного кода, а его вход соединен с выходом второго ключа, сигнальный вход которого через второй преобразователь напряжения в код соединен с выходом второго переключателя, один вход которого соединен с выходом преобразователя кода в напряжение. Другие входы первого и второго переключателей соединены с выходом коммутатора, и сигнальных входов которого подключены к шинам входного сигнала, а .управляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, первый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с управляющими входами вторых переключателя, ключа и реверсивного счетчика и блока логических ключей.

На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого многоканального преобразователя напряжения в код.

Преобразователь содержит коммутатор

1, и сигнальных входов которого соединены с соответствующими шинами входных сигналов, а выход которого соеднен с первым входом переключателя 2 и вторым входом переключателя 3, выходы каждого из которых соответственно через первый преобразователь 4 напряжения в код 4 и второй преобразователь 5 напряжения в код соединены с сигнальными входами первого ключа б и второго ключа 7, выходы которых также соответственно соединены с входами первого реверсивного счетчика 8 и второго реверсивного счетчика 9, выходы которых соединены с шинами выходного кода и входами блока 10 логических ключей, выход которого через преобразователь 11 кода в

)О

65 напряжение соединен с вторым входом первого ключа 2 и первым входом второго ключа 3, блок управления 12, выходы с первого по ссдьмой которого соединены соответственно с управляющими входами переключателей 2 и 3, ключа 6, реверсивного счетчика 8, коммутатора 1, ключа 7, реверсивного счетчика 9 и блока 10 логических ключей.

Преобразователь работаст следующим образом. Первоначально блок 12 управления устанавливаст в нулевое состояние реверснвные счетчики 8 и 9, а также преобразователь 11; двухпознционные переключатели 2 и 3 устанавливаются в положение, подключающее шину 1 к входу преобразователей 4 и 5. Коммутатор 1 подключает псрвый входной сигнал по входу устройства. Это напряжение в преобразователе 4 преобразуется в код, который по мере образования через ключ б поступает в реверсивный счетчик 8, установленный в режим сложения, минуя триггер младшего разряда. Таким образом составленный цифровой эквивалент в двоичном реверсивном счетчике 8 сдвигается на один разряд и тем самым оказывается пропорциональным удвоенному значению входного сигнала. Этот код с счетчика 8 снимается также без учета младшего разряда и оказывается пропорциональным значению входного сигнала без удвоения. Указанный код через блок 10 логических ключей поступает на преобразователь 11, набирая на его выходе соответствуюгцсе напряжение.

Затем переключатели 2 и 3 устанавливаются в положение, подключающее шину 2 к входам преобразователя 4 и 5, счетчик

8 устанавливается в режим вычитания, а счстчик 9 — в режим сложения. Таким образом, на вход преобразователя 4 поступает напряжение с выхода преобразователя

7, а вход преобразователя 5 оказывается подключенным к выходу коммутатора 1.

Последний подключает второй входной сигнал к входу устройства. Далее цикл измерения по тракту, включающему блоки 3, 5, 7 и 9, осуществляется аналогично описанному выше, а код из преобразователя 4 поступает на реверсивный счетчик 8 последовательно через триггер младшего разряда.

При этом из цифрового эквивалента, хранящегося в счетчике 8, вычитается цифровой эквивалент, пропорциональный величине корректирующего напряжения преобразователя 11. Таким образом корректируется результат цифрового измерения первого входного сигнала.

В следующем цикле счетчик 8 устанавливается в нуль, и по первому тракту аналого-цифрового преобразователя, включающему блоки 2, 4, 6 и 8, измеряется удвоенный цифровой эквивалент третьего входного сигнала, а по второму тракту (блоки 3, 5, 7 и 9) параллельно осуществляется коррек677099

Формула изобретения )

4 .С о х +

4b 3

Составитель И. Стом

Техред А. Камышникова Корректор Л. Брахнина

Редактор Е. Караулова

Заказ 1685/17 Изд. № 475 Тира>к 1060 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5 гипография, пр. Сапунова, 2 цпя результата измерения второго входного сигнала.

В дальнейшем устройство продолжает работать аналогично вплоть до измерения и коррекции сигнала по и-му каналу, осу- 5 ществляя поочередно функции измерения и коррекции в каждом нз предыдущих каналов. Таким образом, цифровые эквиваленты тракта, включающего блоки 2, 4, б и 8, соответствуют скорректированным сигналам, 10 поступающим на нечетные входные каналы, а тракта, включающсго блоки 3, 5, 7 и 9,— на четные входные каналы.

Время, необходимое для сбора и преобразования информации по и каналам, в уст- 15 ройстве равно времени осуществления (п+1) измерения. Это достигается путем введения лишь одного дополнительного тракта грубого аналого-цифрового преобразования. 20

Многоканальный преобразователь напря>кения в код, содержащий первый переключатель, один вход которого соединен с выходом преобразователя кода в напряжение, а выход через первый преобразователь напряжения в код соединен с сигнальным входом ключа, выход которого соединен с входом первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с шиной выходного кода, блок управления, первый, второй и третий выходы которого соед...иены соответственно с управляющими входами первых переключателя, кл|оча и реверсивного счетчика, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены коммутатор, вторые переключатель, преобразователь напряжения в код, ключ и реверсивный счетчик, а также блок логических ключей, выход которого соединен с входом преобразователя кода в напряжение, а первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго реверсивных счетчиков, причем выход второго реверсивного счетчика соединен также с шиной выходного кода, а его вход соединен с выходом второго ключа, сигнальный вход которого через второй преобразователь напряжения в код соединен с выходом второго переключателя, один вход которого соединен с выходом преобразователя кода в напряжение, а другие входы первого и второго переключателей соединены с выходом коммутатора, а сигнальных входов которого подключены к шинам входного сигнала, а управляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, первый пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с управляющими входами вторых переключателя, ключа и реверсивного счетчика и блока логических ключей.

Источники информации, принятыс во píèìàíèñ при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 155033, кл. Н ОЗК 13/17, 05.07.63.

2. Алиев Т. М. и Сейдель Л. P. Автоматическая коррекция гогрешности цифровых измерительных приборов. М., 1975, с. 209, рпс. 4- — б.