Преобразователь напряжения в кодс самоконтролем

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистически« в"еспублик (1834890 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.7Э (21) 2799147/18-21 с присоединением заявки % (51)М. Кл.

Н 03 К 13/02

Гевудврственный «вннтет

СССР нв делам нзвбрвтвннй н втнрытнй (23) Приоритет (53) УДК681.325 (088.8) Опубликовано 30.05.81. Бюллетень М20

Дата опубликования описания 05.06.81 (22) Автор изобретения

В. М. Розенгауз (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

С САМОКОНТРОЛЕМ

Изобретение относится к автоматичес» кому контролю в измерительной технике.

Известен преобразователь напряжения в код (ПНК} в котором обеспечивается проведение оперативного контроля рабо5 тоспособности путем проверки осуществле-. ния уравновешивания входного сигнала компенсйруюшим (l j.

Спнако осуществление контроля работоспособности путем проверки правильности уравновешивания входного сигнала компенсирующим после окончании процесса кодирования, т.е. во время проведения специальных контрольных .тактов приводит к дополнительным временным затратам, что снижает быстродействие ПНК, а в процессе контроля не выявляются те виды его неисправностей,. которые обуславливают; получение ошибочного результата кодирования, но не нарушают условий уравновешивания.

Таким образом, указанный способ не обеспечивает проведение полного. контроля ПНК.

Известен также ПНК с самоконтролем, в котором, с целью повышения полнот и контроля, в контрольных тактах осуществляется сравнение компенсирующего сигнала, соответствующего обратному коду, полученному при кодировании, с контрольным сигналом, равным разности между напряжением опорного и входного сигналов, - Данное устройство содеркит преобразователь кода в напряжение, блок сравне- . ния, блок управлейня, йереключатель, формировательь контрольного сигнала, ключ, коммутатор, шины входного и опорного сигналов, шину . сигнала допуска, шины выходного кода и сигнала исправности.

Контроль работоспособности устройства осуществляется . при проведении двух-дополнительных контрольных тактов. В первом такте по сигналу. из блока управления коммутатор инвертирует .полученный код И, в результате чего на выходе преобразователя кода в напряжение устанавливается напряжение „

834890 альп р «g () 3

=(2 -1-И) Ь, где ь — величина кванта.

В этом же такте на выходе формирователя контрольного сигнала формируется

A ро" "ь и с "гнал Око ="оо-овх=2 Ь-Оах затем осуществляется сравнение сигна1 5 лов V и О „„. Во втором контрольном такте напряжение Оконтр уменьшает- ся на величину U><„„llocIIe чего осуществляется сравнение полученного сигнала снапряжением " . По результатам ука- 10

1 занных операций в блоке управления формируется сигнал исправности преобразователя (2).

Недостатком этого устройства являет ся необходимость в дополнительных времен.15 ных затратах на проведение контрольных . операций, что снижает его быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия. преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в ПНК с самоконтролем, содержащий преобразователь кода в напряжение, выход которого подключен к первому . входу первого блока сравнения, выход

25 которого соединен с первым входом блока ( управления, первый выход которого через коммутатор соединен с кодовым входом преобразователя кода в напряжение, второй выход соединен с управляюшими

30 входами коммутатора и переключателя, а третий и четвертый выходы соединены соответственно с выходной -шиной и с шиной сигнала исправности, при этом шина опорного сигнала подключена к пер35 вому входу формирователя контрольного сигнала, ко второму входу переключателя и к аналоговому входу преобразователя кода в напряжение, а третий вход

40 переключателя подключен к шине входного сигнала, введены операционный усилитель и второй блок сравнения, причем шина входного сигнала подключена ко второму входу первого блока сравнения, второй вход которого соединен через операционный усилитель с первым входом второго блока сравнения; при этом вто- рой вход операционного усилителя соединен с выходом переключателя, а

50 выходы формирователя контрольного сигнала соединены со входами второго блока сравнения, при этом второй вход формирователя соединен с пять м выходом блока управления, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а второй выход подключен ко входу дополнительного разряда преобразователя кода в напряжение. ф

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя

Устройство содержит преобразователь кода в напряжение (ПНК) 1, блок 2 управления, коммутатор 3, первый блок 4 сравнения, операционный усилитель 5, второй блок 6 сравнения, переключатель

7, формирователь 8 контрольного сигнала и шины 9 входного сигнала, 10 опорного сигнала, 11 выходного кода, 12 сигнала исправности, первую, вторую. и третью выходные шины 13 15 блока управления и входную шину 16 блока 6 сравне-. ния.

Оперативный. контроль ПНК в процессе преобразования заключается в определении правильности формирования компенсирующего сигнала. Значение компенсируюшего сигнала заранее известно только для первого такта: ц„. = 2 . В произвольК1 ном q -ом такте значение компенсирую =, Uon Uon щего сигналаЦ„=pd, + — „, где с «1 . Д 4 1 значение разрядного коэффициента j -го разряда, определяется текущим значением кодируемого напряжения 0цх и заранее неизвестно. Однако известно, что разность между значениями кодируемого и компенсирующего сигналов в 1 -ом такте при исправной работе преобразователя должна быть такова, чтобы обэспечивапаса возможность компенсации в последу« юших тактах, т.е.

В случае если в -ом такте Uq

-+ ("„", то в процессе преобразо 1 1 вания уравновешивание не достигается даже при 11=Д..,„-,...,-А„= О (случай перекомпенсации). Если же в Ы. -ом такте

0 „-О,. о, Оо.", то уравновешивание бх О у не достигается даже при d:,=-Ы.„ „=„.,=4„, (случай недокомпенсации).

Таким образом, текущий допусковый контроль величины 0 х-ц,, в соответ1 ствии с (1) a -ом такте позволяет судить о возможности достижения комценсации в последуюших тактах, т.е. об исправности преобразователя на данном такте уравновешивания.

Устройст во работает следуюшим образом.

В первом такте преобразования на выходной шине 13 блока 2 управления формируется и -разрядный код N

1000 ..... О, а по сигналу с шины 14 того же блока осуществляется включение

5 834890 6 в положение "1" дополнительного разряда ния замены неисправного ПНК на резервПНК 1, формирование на выходе коммута- ное. тора 3 кода Й.,=0111.... 1 {l;е. инверти- С целью упрощения формирователя 8 рование кода Й., ), коммутация переклю- контрольного сигнала контроль работы чателем 7 напряжения "pn на вход опера- 5 ПНК может осуществляться не в каждом, ционного усилителя. 5, при этом по сиг- а только в первом и последнем тактах налу с шины 15 блока управления -на преобразования. При этом, если и любом . выходах формирователя 8 контрольного из промежуточных тактов преобразования сигнала устанавливаются напряжения + значение сигнала О g - V g, выходит за

0îä

+ Q и "-О . На входной шине 10 пределы допуска+,, то в последую2.

on

Are *on

16 блока 6 сравнения в случае исправ ших тактах уравновешивание не достигает ной работы преобразователя устанавливает ся, т.е. в последнем h -ом такте при ся сигнал -Ц =U — — "= — y"—

onг <= on - Ч, М <-Ор,) > „ на выходе .блока 6 срав т а на выходе этого блока — сигнал 2„ нения получают Z> =1. Формирование на

О.. В сарае отказа типа, "r.onako " ка- И шине 2 выходного сигнала исправности кого-лйбо разрядного переключателя ПНК (неисправности) ПНК Z= 2 М2, обеспеU (— - и L =-1. Сигнал 2. поступает

О чивает контроль его работы к моменту и

1 в блок 2 управления и обеспечивает фор- окончания цикла кодирования . Требовамирование сигнала неисправности на вы- H K формирователю 8 контрольного ходной шине 12. Одновременно с про- 20 сигнала упрощаются, поскольку в расведением контрольной операции осуще- сматриваемом случае на его выходе нествляется рабочая операция. Значение обходи«. формировать только две пары оп разрядного коэффициента „определяется сигналов: в первом такте сигналы —с помощью блока 4 сравнения и запоми- "доп " — -.„— + оо и в -ом такнается в. блоке 2 управления. те сигналы — Я- и . В этом слуВо втором и последующих тактах чае среднее время выявления отказа по сигналу с шины 14 блока управления (сбоя) близко к циклу преобразования. осуществляется поддержание в положении г, Совмещение по времени рабочих и

0 дополнительного разряда ПНК 1, передача через коммутатор 3 сигнала И4 с шины 13 блока управления без инвертирования на кодовый вход ПНК 1. Переключатель7 осуществляет коммутацию напряжения на вход операционного усилителя, с выхода которого снимается сигнал О@, О, . На выходах формирователя 8 контрольного сигнала зстанавливаются сигналы —. и оп 4 . Результат сравнения сигналов оп

Х1 на входах блока 6 сравнения в + --ом такте запоминается в блоке 2 управления. Одновременно с. этим значение разрядного коэффициента определяется с помощью блока 4 сравнения..

Т.аким образом, к моменту окончания и-го такта преобразования осуществляет ся формирование выходного кода ПНК на шине 11 и сигнала исправности на шине 12. В случае формирования в 1 -ом такте сигнала 2, 1 на выходе блока 6 сравнения блок 2 управления вырабатывает сигнал неисправности на шине 12.

Этот rHl HBJI может быть использован Glim 5 повторения цикла преобразования ПНК с целью устранения влияния случайных сбоев, а в случае. поворотного появления сигнала неисправности - для осушествлеконтрольных операций позволяет полностью устранить дополнительные временные затраты на проведение оперативного контроля, что повышает быстродействие предлагаемого ПНК.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в код с самоконтролем, содержащий преобразователь кода в напряжение, выход которого подключен к первому входу первого бло-; ка сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый вы-. ход которого через коммутатор соединен кодовым входом преобразователя кода в напряжение, второй выход соединен с управляющи ». ми входами коммутатора и переключателя, а третий и четвертый выходы соединены соответственно с выходной шиной и с шиной сигнала исправности, ари этом шина опорного сигнала подилючена к первому входу формирователя контроль. ного сигнала, ко второму входу переклкь чателя и к аналоговому входу преобразователя кода в напряжение, а третий вход переилючателя подключен к шине входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повьпнения быстродей7 834890 8 ствия преобразования, введены опера« - которого соединен с выходом второго пионный усилитель и второй блок срав- блока сравнения, а второй выход по пения, причем шина входного сигнала ключен ко входу дополнительного разподключена;ко второму входу первого ряда преобразователя кода в напряже6HoKQ сравнения, второй вход KGTopQI о g ние. соединен. через операционный усилитель с первым входом второго блока сравне- Источники информапии, ния, при этом второй вход операцион- . принятые во внимание при экспертизе ного усилителя соединен с выходом Но L. Гитис Э. И. Преобразователи инреключателя, а выходы формирователя >О формапии для электронных пифровых . контрольного сигнала соединены со вхо- вычислительных машия. М., Энергия, дами второго блока сравнения, при этом 1975, с. 353.-352, его второй вход соединен с пятым вы- 2. Авторское свидетельство СССР ходом блока упраВления, второй вход по заявке 34 2373905, 18.06.76.

ВНИИПИ Заказ 4117/85 Тираж 988 Подписное

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