Устройство время-импульсного преобразования напряжения постоянного тока в число

Устройство время-импульсного преобразования напряжения постоянного тока в число

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1,970683 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9773912 (22) Заявлено 01.04.81 (21) 3267921/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Р()М g+ з

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 3010.82. Бюллетень ¹40

tS3) УДК 681 325 (088. 8) .Дата опубликования описания 30. 10. 82

II !

6 ! с !! (72),Автор.. изобретения

Г.Г.Деркач с

3 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ЧИСЛО

- Изобретение относится к цифровой измерительной технике, в частности, к аналого-цифровым преобразователям.

По основному авт.св. @773912 известно устройство, содержащее ист<зчник эталонного напряжения, включенный однополярно с источником измеряемого напряжения, выходы которых. через входные ключи соединены с входом интегратора, выполненного в виде управляемого источника тока с интегрирующим конденсатором, выход которого соединен с входом компаратора, выход которого подключен к входу преобразователя интервала времени в код и к первому входу блока управления, а выход преобразователя интервала времени в код соединен с вторым входом блока управления, выходы которого соединены с входными ключами и входами интегратора, при этом интегратор снабжен дополнительно двумя парами ключей коммутации конденсатора, соединенных в мостовуи схему, в

-одну диагональ которой включен интегрирующий конденсатор, а другая диагональ первой вершиной соединена с управляемым источникотл тока, à ВТорой - подключена к источнику питающего напряженияГ1).

Недостаткотл известного устройства является то, что полная компенсация смещения нуля интегратора происходит только на одной точке диапазона (при входном напряжении U„ равном эталонному напряжению 11вт). В результате чего известное устройство имеет недостаточнуи точность.

Цель изобретения - повышение точности

Указанная цель достигается тем, что в устройство время-импульсного преобразования напряжения постоянноГО тОка между вхОдОм интегратОра и шиной с нулевым потенциалом введен дополнительный клич, управляющий вход которого соединен с первым дополнительным выходом блока управления, второй дополнительный выход которого подключен к управляющему входу компаратора.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - кривая напряжения на выходе интегратора.

Устройство содержит источник 1 измеряемого напряжения, источник 2 эталонного напряжения, входные ключи

3-5, интегратор 6, компаратор 7, преобразователь 8 интервала времени в код, блок-управления 9. Интегратор 6

970683 состоит из управляемого источника 10 тока, интегрирующего конденсатора 11, первой пары ключей 12 и второй пары ключей 13. Интегратор питается источником 14 напряжения.

Устройство работает следуюцим образом.

Вначале измерительного цикла блок

9 управления (сигналами с выходов в, r) замыкает входной ключ 3, размыкает ключи 13 и замыкает ключи 12, при этом измеряемое напряжение Ux подается на вход интегратора 6.

Измеряемое напряжение 11„ управляет источником 10 тока, котс>рый через замкнутую в первом такте интегриро- 15 вания первую пару ключей 12 заряжает током i, пропорциональным Ux интегрирующий конденсатор 11 в течение фиксированного интервала времени Т,. 20

В начале второго такта интегрирования блок управления (сигналами с выходов в, r, б) размыкает ключи

3 и 12 и замыкает ключи 4 и 13. В результате этого вход интегратора подключается к источнику 2 эталонного напряжения, а ток заряда интегрируюцего конденсатора 11 изменяется на противоположный. Конденсатор начинает разряжаться током ic пропорциональным Бзт. В этот момент компаратор 7 вырабатывает импульс, длительность которого Тх равна времени полного разряда конденсатора 11.

В момент полного разряда конденсатора 11 по сигналу с компаратора блок 9 управления (сигналами с выходов а, б) размыкает ключ 4 и замыкает ключ 5, при этом вход интегратора подключается к шине с нулевым потенциалом.

В результате начинается интегрирование напряжения смещения нуля !

JqM. Этот процесс является подготовительным для нового измерительного цикла и протекает в течение времени, равном То -Т„, после чего блок управления закрывает ключ 5. На этом первый измерительный цикл заканчивается.

Далее начинается новый измерительный цикл, при этом остаточное напряжение 50 на конденсаторе к концу первого цикла суммируется с напряжением заряда конденсатора в первом такте нового цикла.

Связь блока управления с входом 55 компаратора служит для блокировки последнего от ложных срабатываний в интервале

Напряжение, до которого заряжает- ся конденсатор 11 в первом такте интегрирования (интервал й„-t>)i равно

"X "CM

u= — т i u с о где 1J„

1)см измеряемое напря>кение; напряжение смещения нуля интегратора> постоянный интервал времени; постоянная времени интегратора; начальное напряжение на конденсаторе, равное

То дц = — —. (Т вЂ” 1 ) .. и, О х °

Очевидно, что И, = э .T

И зт — Uñì где U >- эталонное напряжение;

Т„ — формируемый временной интервал, пропорциональный U, U х Исм ° 1>см

Jo „x)

"эт - UcM !

Х> откуда T„ = И -.U„. т, Иэт

Выражение не содержит Uc,„, так как в предлагаемом устройстве происходит компенсация И во всем диапазоне преобразования (в прототипе только на одной точке при U „= Бзт) °

Длительность измерительного цикла в предлагаемом устройстве постоянна и равна 2 Т<> (максимальное время преобразования в прототипе также равно 2 То).

Формула изобретения

Устройство время-импульсного преобразования напряжения постоянного тока в число по авт.св. 9773912, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, между входом интегратора и шиной с нулевым потенциалом введен дополнительный ключ, управляющий вход которого соединен с первым дополнительным выходом блока управления, второй дополнительный выход которого подключен к управляющему входу компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР

9773912 кл. Н 03 K 13/20, 1978 (прототип).

970683

Составитель В.Махганов

Техред M.êoøòóðà Корректор A.Гринденко

Редактор Н.Ковалева

Заказ 8426/76 Гираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретен;ий и открытий

113035, Иосква,р Ж-35, Рауыская наб-., д. 4/5

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