Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Ресттублик ()894856 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (5! )М. Кл. (22) Заявлено 26. 12. 79 (21) 2863731/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Н 03 K l3/02

3Ъсударстееаый комитет

СССР

Опубликовано 30. 12. 81. Бюллетень Юе 48

Дата опубликования описания 30 ° 12 ° 81 ао делен изобретений и открытий (53) УДК 621. . 374(088. 8) В.М.Лунин, Я.В.Мартынюк, Н.М.Павлишин, И.III.Ñåðãååâ и Б.Н.Черных п, (72) Авторы изобретения (7

Киевский ордена Ленина политехнический ин титут им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (S4) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и автоматическому управлению, в частности к функциональным преобразователям, и может быть использовано при построении информационно-измерительных и управляющих систем.

Известны функциональные преобразователи, используемые при построении информационно-измерительных систем, которые представляют собой преобразователи кода в напряжение интегрирующего типа, использующие в процессе преобразования итерационную аддитивную коррекцию погрешностей. Основными блоками в этих устройствах являются интегратор, схема выборки-хранения и ключи. В результате использования в этих структурах итерационной аддитивной коррекции погрешностей достигается высокая. точность преобразования при относительной простоте устройства и сравнительно низких требова2 ниях к элементам и блокам, входящим в их состав (1 $

Недостатком этих преобразователей ограниченность функциональных возможностей, в частности, невозмржность преобразования емкости в код.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому преобразователь кода в напряжение, содержащий интегратор с подключенными к его вы1о ходу первым и вторым ключами, схему выборки-хранения, включенную между выходом интегратора и выходом преобразователя, источник эталонного напряжения, формирователь временных ин15 тервалов, соединенный с первым и вторым ключом и со схемой выборки-хране" ния, причем первый ключ соединен с источником эталонного напряжения, а второй ключ соединен с выходом преобразователя, и генератор эталонной частоты, подключенный к формирователю временных интервалов. В преобразователе осуществляется преобразование

894856 отношения двух кодов в напряжение с промежуточным преобразованием кодов во временные интервалы 12 ).

Однако известный преобразователь не может быть использован для преобразования разности значений двух емкостей в цифровой код.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя за счет прямого преобразова- 10 ния разности значений двух емкостей в цифровой код.

Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий последовательно включенные 15 ,источник эталонного напряжения, первый ключ, интегратор и блок выборки-хранения, а также преобразователь кода в интервал времени, подключенный к первому ключу и к устройству управления, а также второй ключ, подключенный к источнику эталонного напряжения и к устройству управления, причем выход блока выборки-хранения соединен с одним из входов интегратора, а устройство управления соединено с ключом блока выборки-хранения, дополнительно введены компаратор и регистр, причем к одному входу компаратора подключен выход блока выборки-хранения, а второй вход компаратора соединен с общей шиной, а также включенные последовательно между источником эталонного напряжения и другим входом интегратора третий и четвертый ключи, а также пятый ключ, соединенный со вторым и четвертым ключами, а также первый конденсатор, подключенный между общей шиной и точкой соединения третьего и четвертого ключей, а также второй конденсатор, подключенный между общей шиной и точкой соединения второго и пятого ключей, причем выход компаратора соединен с устройством управления, выходы которого со45 ответственно соединены с регистром, с третьим, четвертым и пятым ключами, а выход регистра соединен с преобразователем кода в интервал времени. !

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Схема содержит источник 1 эталонного напряжения, через ключ 2 соединенный со вторым входом интегратора

3, выход которого соединен со входом блока 4 выборки-хранения. Выход блока

4 выборки-хранения соединен с первым входом интегратора 3. Преобразователь,5 кода в интервал времени соединен с ключом 2 и с устройством 6 управления, подключенном к ключу 7, который соединен с источником 1 эталонного напряжения. Компаратор 8 соединен с устройством 6 управления. Выход регистра 9 соединен с преобразователем

5 кода в интервал времени. Регистр 9 соединен с устройством 6 управления.

Один вход компаратора 8 соединен с выходом блока 4 выборки-хранения, а второй вход - с общей шиной функционального преобразователя. Ключ 10 соединен с источником 1 эталонного напряжения и с ключом 11. Ключ 12 соединен с ключами 7 и 11. Общая точка ключей 11 и 12 соединена с третьим входом интегратора 3. Одна обкладка конденсатора 13 соединена с общей точкой ключей 10 и 11, а вторая - с общей шиной функционального преобразователя. Одна обкладка конденсатора 14 соединена с общей точкой ключей 7 и 12, а вторая — с общей точкой функционального преобразователя.

Устройство 6 управления соединено с источником 1 эталонного напряжения, с ключами 1О- 12, с ключом блока 4 выборки-хранения..Выход. функционального преобразователя 15 соединен с выходом регистра 9.

Функциональный преобразователь работает циклично.

В каждом цикле осуществляется заряд конденсатора 14 (например эталонный конденсатор) от источника 1 эталонного напряжения отрицательной (положительной) полярности с последующим разрядом на интегратор 3; заряд конденсатора 13 (например исследуемый конденсатор) от источника 1 эталонного напряжения положительной (отрицательной) полярности с последующим разрядом на интегратор 3; выборка выходного напряжения интегратора

3 блоком 4 выборки-хранения с последующим запоминанием. в течение времени цикла; интегрирование интегратором 3 напряжения источника 1 эталонного напряжения (причем знак этого напряжения выбирается таким образом, что напряжение на выходе интегратора

3 и блока 4 выборки-хранения стремится к нулю).

С помощью регистра 9 осуществляется поразрядное уравновешивание напряжения на выходе блока 4 выборки-хранения: вначале записывается

894856

" 1" в старший разряд регистра 9 с по-r мощью устройства 6 управления, Этот код поступает на преобразователь 5 кода в интервал времени и управляет ключом 2 ° Если произошла перекомпенсация (изменился знак напряжения на выходе компаратора 8), то "1" записывается в следующий разряд регистра, а в старшем разряде она стирается.

Если перекомпенсации не было, то "1" в старшем разряде остается. Затем снова определяется знак напряжения на выходе компаратора. Этот процесс продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе блока 4 выборки-хранения не станет равным нулю или точнее, пока оно не падает в область нечувствительности компаратора). При этом можно доказать, что код на выходе регистра 9 пропорционален разности емкостей исследуемого и эталонного конденсаторов. Если же отключить эталонный конденсатор, а вместо него поставить перемычку, то код на выходе регистра 9 будет пропорционален емкости исследуемого конденсатора.

Введение в устройство ключей, компаратора и регистра с соответствующими связями выгодно отличают предлагаемый функциональный преобразователь от известного, поскольку расширены его функциональные возможностипреобразователь при достаточно высокой точности и простоте может быть использован непосредственно для преобразования емкости при разности двух емкостей в цифровой код. При этом значительно снижены требования к источнику эталонного напряжения.

В результате, процесс контроля конденсаторов может быть легко автоматизирован, что приведет к повышению производительности труда и к уменьшению числа занятых контролем ю ей.

Л Д формула изобретения функциональный преобразователь, содержащий последовательно включенные источник эталонного напряжения, первый ключ, интегратор и блок выборки-хранения, а также преобразователь кода в интервал времени, подS ключенный к первому ключу и к устройству управления, а также второй ключ, подключенный к источнику эталонного напряжения и к устройству управления, причем выход блока выборки-хранения соединен с одним из входов интегратора, а устройство управления соединено с ключом блока выборки хранения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет прямогопреобразования разности значений двух емкостей в код, в него дополни- . тельно введены компаратор и регистр, причем к одному входу компаратора подключен выход блока выборки-хранения, а второй вход компаратора соединен с общей шиной, а также включенные последовательно между источником эталонного напряжения и другим выходом интегратора третий и четвертый ключи, а также пятый ключ, соединенный со вторым и четвертым ключами,а также первый конденсатор, подключенный между общей шиной и точкой соединения третьего и четвертого ключей, а также второй конденсатор, подключенный между общей шиной и точкой соединения второго и пятого ключей, причем выход компаратора соединен

И со входом устройства управления, выходы которого соответственно соедин нены с регистром, с третьим, четвертым и пятым ключами, а выход регистра соединен с преобразователем кода

4в в интервал времени.

Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе

1. Патент США М 3435196, кл. Н 03 К 13/00, опублик. 1968.

2. Патент США и 36465451 кл. Н 03 K 13/00, опублик. 1971.

894856

Составитель Л.Колосков

Редактор И. Ковальчук Тех ред А. Бабинец Корректор В. Синицкая

Заказ 11507/8б Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква,N-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4