SU756630A1 - Аналого-цифровой преобразователь отклонения постоянного напряжения 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к измеритель-’ ным интегрирующим аналого-цифровым преобразователям отклонения постоянного напряжения и может быть использовано в устройствах цифрового измерения и непосредственного цифрового управления. ⁵

Известен аналого-цифровой датчик отклонения постоянного напряжения, содержащий интегратор, к входу которого через ключи поочередно подключаются эталонное и измеряемое напряжения, а выход подключен к нуль-органу, задающий: и измеряющий счетчики, которые через ключи подключаются к генератору образцовой частоты, два триггера, две ₁₅ линии задержки, три группы вентилей, выходной регистр, схемы совпадения [Ϊ].

В зависимости от знака отклонения измеряемого напряжения от эталонного код отклонения в измеряющем счетчике получается или прямым, или обратным.

Это требует в последнем случае преобразования обратного кода в прямой с помощью группы вентилей, схем совпаде—

2

ния, линии задержки и выходного регистра, что снижает надежность устройства.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и упрощение алгоритма его работы за счет исключения преобразования из обратного кода в прямой при сохранении функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в аналогоцифровой преобразователь отклонения постоянного напряжения, содержащий интегратор, выход которого подключен к нуль-органу, ключи, два триггера управления ключами, генератор образцовой " частоты, группу вентилей, счетчик, линию задержки, введены компаратор и коммутатор, причем выходы коммутатора подключены к входам ключей, управляющий вход коммутатора подключен к входу компаратора, а входы компаратора и коммутатора соединены с шиной, входного напряжения и шиной эталонного напряжения.

786630

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг.2 -'изображены временные , диаграммы его работы.

Преобразователь отклонения постоянного напряжения содержит компаратор 1, на входы которого поданы эталонное + 11_Э1 и измеряемое + 11 _Вх напряжения', коммутатор 2, управление которым осуществляется с выхода компаратора, инвертирующий повторитель 3, ключи 4 и 5, интегратор 6, нуль-орган 7, генератор образцовой частоты 8, схему запрета 9, η -разрядный счетчик 10, триггеры 11 и 12, линию задержки 13 и группу вентилей 14 записи кода.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульс запуска разрешает запись в счетчик 10 через группу вентилей 14 кода задания. Этим же импульсом через линию задержки 13 триггер 12 устанавливается в единичное состояние и разрешает подачу с выхода коммутатора 2 через инвертирующий повторитель 3 и ключ 5 напряжения на вход интегратора 6 — начинается интегрирование 'вверх*. Управление коммутатором с выхода компаратора 1 осуществляется таким образом, что на вход повторителя 3 подается всегда большее по величине напряжение ( и _Бх или и эт ). Одновременно с выхода компаратора выдается знак отклонения К _Βχ относительно ϋ _эт в виде положительного или отрицательного нап* ряжения. В момент начала интегрирования изменяется состояние нуль-органа 7 ай счет роста напряжения на выходе интегратора 6 и разрешается прохождение счетных импульсов с генератора образцовой частоты 8 через схему запрета 9 на счетный вход счетчика 10.

Пусть υ_Βχ>υ_3γ, тогда на выходе компаратора действует знак +, коммутатор находится в состоянии, приведенном на фиг. 1, напряжение на выходе интегратора достигает значения

1*1

Ό~ ΟΓ..1“βΧ^νν_ цс^и0^х'1·’

35

45

(1)

где - А/

Тобр

- время интегрирования 'вверх', где N ₃ - значение кода задания, записанного в счетчик перед интегрированием,

1 - частота гене^хоьр

ратора 8.

Через время Т, на выходе последнего.

10

15

разряда счетчика 10 появляется единица, которая устанавливает в ноль счетчик 10 и триггер 12 и в единицу триггер 11 начинается интегрирование 'вниз* напряжения В _эт , причем время интегрирования Т^, можно определить из формулы

^υ°⁼Ρ0'^υ3τ^Τ2 (2)

Из уравнений (1) и (2) после преоб^ разований получают

^Βχ^Ι ’^ЭТ^Т2 (3) ' Еслии_вк=и_эт+ди₍то(и_эт-ли).т_ги_этт₂,

откуда

20

ди

и^-

эт

(4)

Из равенства (4) видно, что относительное отклонение напряжения Д К равно относительному отклонению времени

25

Через время Т =

происходит

30

40

50

55

°.^БР

сброс счетчика 10 в нулевое состояние, а количество импульсов, сосчитанных счетчиком с этого момента до момента срабатывания нуль-органа, и будет кодом отклонения напряжения.

Разрешающая способность преобразователя определяется формулой

' <оо

Код отклонения напряжения можно считывать с выхода счетчика 10 в любом случае в прямом коде. Действительно, если В _{в х} < и _эт , то на выходе компаратора 1 действует знак - ., коммутатор 2 подключает к повторителю 3 напряжение П _эт и при подаче 113 начинается интегрирование 'вверх' II _эт > ^а затем происходит интегрирование 'вниз'

υ_Βχ . Ь остальном работа преобразователя происходит аналогично, а на выходе счетчика получают прямой код отклонения Ь_ьх от и _эт .

Устройство обеспечивает получение прямого кода отклонения напряжения непосредственно да выходе измеряющего счетчика независимо от знака отклонения. Его можно использовать также для преобразования отрицательных напряжения, если проинвертировать работу коммутатора и сменить точки подключения выхода триггеров, 11 и 12 на фиг. 1.

Таким образом, достоинство устройсг¹ ва состоит в упрощении схемы и алго—

756630

ритма работы при сохранении функциональных возможностей, что значительно повышает его надежность.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Аналого-цифровой преобразователь (отклонения, постоянного напряжения, содержащий интегратор, выход которого подключен к нуль-органу, ключи, два триггера управления ключами, генератор образцовой частоты, группу вентилей, счетчик, линию задержки, отличаю«0

   щ и й с я гем, что, с целью повышения надежности, в него введены компаратор и коммутатор, причем выходы коммутатора подключены к входам ключей, управляющий вход коммутатора подключен к входу компаратора, а входы компаратора и коммутатора соединены с шиной входного напряжения и шиной эталонного напряжения.