Интегрирующий преобразователь напряжение-код
ОП ИСАНИЕ
ЙЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советскин
Соцмалистнческин
Республик
<„,764120
=--.=-.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) За я влено 11.05.76 (21 ) 2359779/18-21 (51)М. Кл.
1 с присоединением заявки ¹â€”
H 03 К 13/02
Гасударственный комитет (28) Приоритет по делам нзооретений и открытий
Опубликовано 15.09.80. Бюллетень ¹ 34
Дата опубликования описания 15.09.80 (53 ) УД К 681.325 (088.8) (72) Автор изобретения
Ю. И. Растеряев
У р
F;
:, -,c
" с J
У (7l) Заявитель (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
I НАПРЯЖЕНИŠ— КОД
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве многока наль ного пре образ ователя напряжений постоянного и переменного тока в цифровой код.
Известен интегрирующий преобразователь напряжение — код, содержащий ключи, опорный источник напряжения, выходы которого соединены со входом интегратора, выход которого соединен со входами блоков сравнения (1).
Недостатком устройства является низкая точность . преобразования.
Известен интегрирующий преобразователь напряжение — код, содержащий источники эталон1S ного напряжения и входного сигнала, выходы которых через ключи соединены со входом интегратора, выход которого соединен через блоки сравнения с двумя входами устройства управления, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выходы соединены с управляющими входами ключей (2)
Недостатком устройства является низкая точность преобразования.
Цель изобретения — повышение точности преобразова ния.
Указанная цель достигается тем, что в интегрирующий преобразователь напряжение — код, содержащий источники образцового напряжения постоянного и переменного тока, интегратор, два блока сравнения, два источника пороговых напряжений, генератор импульсов, измеритель интервалов, устройство управления, четыре ключа, введены дополнительный ключ переключателя, источник напряжения смещения и устройство вычитания и деления, причем выход измерителя интервалов соединен с входом устройства вычитания и деления, выход которого соединен с четвертым входом устройства управления, выход которого соединен со вторым входом интегратора, третий вход которого соединен с выходом источника напряжения смещения, а первый вход через дополнительный ключ соединен с общей шиной устройства, управляющий вход дополнительного ключа соединен с управляющим входом устройства управления.
Структурная схема устройства приведена на фиг. 1; график, поясняющий процесс преобра764120
3 эовМГия напряжения постоянного тока, — на фиг. 2; график, поясняющий процесс преобразования напряжения переменного тока — на фиг. 3. !
Преобразователь напряжение — код содержит
5 ключи 1-5, интегратор 6, блоки 7, 8 сравнения, генератор 9 импульсов, измеритель 10 интервалов, источники 11, 12 образцового напряжения постоянного и переменного тока, устройство 13 управления, устройство 14 вычитания и деле- 1р ния, источник 15 напряжения смещения, источники 16, 17 напряжения срабатывания.
Устройство работает следующим образом (фиг. 2). В начальный момент интегратор 6 удерживается в исходном состоянии запирающим потенциалом, поступающим с устройства 13 на прямой вход "операционного усилителя интегратора 6. При этом ключ 1 замкнут, а ключи
2 — 5 разомкнуты. После снятия запирающего потенциала с прямого входа операционного усилителя начинается процесс интегрирования Е,.
При этом напряжение станет равным Ез, отсчет времени прекратится. Результат измерения в
Миде числа No перепишется в устройство 14 и там запомнится. В тот же момент"по сигналу, поступившему с блока 7, на прямой вход операционного усилителя интегратора 6 вновь поступит запирающее напряжение. Оно будет поступать до тех пор, пока интегратор 6 не установится в исходное состояние. После этого
30 процесс интегрирования начнется снова. На начальном участке, как и в цредыдущем цикле, интегрируется только напряжение Е1, но затем, после того как напряжение на выходе интегратора 6 превысит напряжение Е и начнетСя от- 35 счет времени t „, ключ 1 разомкнется, обр. ключ 2 замкнется.и начнется процесс интегрирования суммы напряжений Е, и E б Этот о р. ,процесс длится в течение времени t,çàäàâàeMoro устройством 13, после чего указанные 40 ключи возвратятся в первоначальное состояние и далее снова будет интегрироваться напряжение Е,. В момент когда напряжение на выходе ийтегратора достигнет величйны E,";" отСчет времени прекратится и длительность интервала интегрирования t в виде числа N — также обр. обр. запомнится устройством 14. Следуюшии цикл интегрировайия-происходит так же, как и предыдущий. Отличие его состоит лишь в том, что вместо суммы Е, и Е за время t„
1 — обр. 50 интегрируется сумма напряжений Ei и 0
Длительность этого цикла интегрирования t в виде числа N, также запоминается. Затем таким же образом производится поочередное интегрирование сумм напряжения Е, и остальных
55 преобразуемых напряжений (в случае многоканального преобразователя). Напряжение переменного тока преобразуется в код таким же обраэом, что и напряжение постоянного тока. Отли4 чие состоит лишь в том, что (см. фиг. 3) в качестве образцового напряжения при этом используется напряжение переменного тока той же частоты, что и преобразуемое напряжение (это необходимо для обеспечения независимости коэффициента преобразования от частоты преобразуемого напряжения), а также в том, что суммы напряжений Е, + Е б и E + Е обр. 1 из м. интегрируются только один полупериод эа один цикл преобразования. Интегрирование этих напряжений обеспечивается замыканием ключей
4и5.
Измерение интервалов производится путем подсчета количества импульсов частоты F, поступавших от источника 16 за измеряемый отрезок времени. В устройстве происходит значительная коррекция влияния изменений времени задержки срабатывания блоков 7, 8 сравнения на результат преобразования. Это объясняется тем, что напряжение на их входах изменяется в одном направлении и с одинаковой скоростью. Поэтому задержки срабатывания обоих блоков сравнения одинаковы, а следовательно, взаимно компенсируются. Кроме того, линейность начального участка интегрирования в предложенном устройстве лучше, чем в устройстве двойного интегрирования. Это объясняется тем, что отсчет времени интегрирования начинается не одновременно с началом интегрирования, а несколько позже, т.е. после того, как переходные процессы в интеграторе, связанные с началом интегрирования, практически закончатся.
Формула изобретения
Интегрирующий преобразователь напряжение .— код, содержащий источники образцового напряжения постоянного и переменного тока, выходы которых через первый и второй ключи соединены с первым входом интегратора, шины источников сигналов переменного и постоянного тока через третий и четвертый ключи соединены с первым входом интегратора, выходы которого соединены с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых соединены с источникамипороговых напряжений, а выходы соединены с первым и вторым входами измерителя интервалов и с первым и вторым входами устройства управления, третий вход которого соединен с выходом источника образцового напряжения переменногб тока, управляющий выход устройства управления соединен c управляющими входами четырех ключей, выход генератора импульсов соединен с третьим входом измерителя интервалов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены дополнительный ключ, источник напряжения смещения и устрой764120 ство вычитания и деления, причем выход измерителя интервалов соединен с входом устройства вычитания и деления, причем выход измерителя интервалов соединен с входом устройства вычитания и деления, выход которого соединен с четвертым входом устройства управления, выход которого соединен со вторым входом интегратора, третий вход которого соединен с выходом источника напряжения смещения, а первый вход Через дополнительный ключ со- 10 единен с об цей шиной устройства, управляющий вход дополнительного ключа соединен с управляющим выходом устройства управления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Шляндин В. М цифровые электроизмерительные приборы. M., "Энергия", 1972, с. 161.
2. Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., "Энергия", 1975, с. 375- 79, рис. 8 — 6а (прототип).
764120 фигЗ
Составитель А. Титов
Редактор Т. Орловская Техред Е, Гаврилешко Корректор Г. Решетник
Заказ 6301/49 Тираж 995 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
