CS244875B1

CS244875B1 - Connection for measurement of voltage of both polarities by single polar analogue-to-digital converter

Info

Publication number: CS244875B1
Application number: CS846793A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Pospichal
Original assignee: Ladislav Pospichal
Priority date: 1984-09-10
Filing date: 1984-09-10
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS679384A1

Abstract

Zapojení řeší technický problém měření napětí obou polarit jednopolaritním analogově-číslicovým převodníkem. Podstata spočívá v tom, Že jednopolaritní analogově-číslicový převodník rozlišující podtečení a překročení měřicího rozsahu se využívá dvojnásobně, jednak jako detektor polarity měřeného napětí a jednak po případné změně polarity měřeného napětí jako analogově-číslicový převodník. Zapojení může být využito při měření pomalu se měnících napětí.The connection solves the technical problem of measuring voltages of both polarities with a single-polarity analog-to-digital converter. The essence is that a single-polarity analog-to-digital converter distinguishing underflow and overflow of the measuring range is used in two ways, firstly as a detector of the polarity of the measured voltage and secondly, after a possible change of the polarity of the measured voltage, as an analog-to-digital converter. The connection can be used when measuring slowly changing voltages.

Description

Vynalez se týká zapojeni pro měření napětí obou polarit jednopolaritnim analogově-číslicovým převodníkem, jež je využíván jednak jako detektor polarity měřeného napětí a také po případné změně polarity měřeného napětí jako analogově-číslicový převodník.The invention relates to a circuit for measuring the voltage of both polarities by a single-polar analog-to-digital converter, which is used both as a detector of the polarity of the measured voltage and also after a possible change of the polarity of the measured voltage as an analog-digital converter.

Dosavadní známá zapojení pro měření napětí obou polarit používají pro detekci polarity samostatný komparátor nebo jiný obvod detekující polaritu vstupního napětí případně využívají zdroj normálového napětí, na který je měřené napětí superponováno, tím jsou tato zapojení složitější a dražší a mohou způsobovat nesprávnou činnost při měření napětí V okolí nuly v důsledku nestejného nastavení.Current known voltage measurement circuits of both polarities use a separate comparator or another circuit to detect polarity of the input voltage or use a normal voltage source to which the measured voltage is superimposed, making them more complicated and expensive and can cause incorrect measurement of voltage V around zero due to unequal settings.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že zesilovač s řiditelnou polaritou zesílení se vstupem má výstup připojen na vstup jednopolaritního analogově-číslicového převodníku, jehož první výstup je připojen na první vstup prvního součinového členu, jehož výstup je připojen na hodinový vstup čítače mod dva, jehož výstup je připojen na řídicí vstup zesilovače s řiditelnou polaritou zesílení, přičemž první vstup prvního součinového členu je rovněž připojen na vstup invertoru, jehož výstup je připojen na první vstup druhého součinového členu, jehož výstup je připojen na řídicí vstup výstupní paměti se vstupem a výstupem, jejíž vstup je připojen na druhý výstup jednopolaritního analogově-číslicového převodníku, přičemž řídicí výstup nadřízeného systému je připojen na spouštěcí vstup jednopolaritního analogově-číslicového převodníku, jež je spojen se vstupem zpoždovacího obvodu jehož výstup je připojen na druhý vstup prvního součinového členu, přičemž výstup zpoždovacího obvodu je rovněž připojen na druhý vstup druhého součinového členu.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is characterized in that an amplifier with a controllable gain polarity with an input has an output connected to the input of a single-polar analog-to-digital converter whose first output is connected to the first input of the first product. it is connected to the control input of an amplifier with controllable gain polarity, wherein the first input of the first product is also connected to the input of an inverter whose output is connected to the first input of the second product, whose output is connected to the control input of the output memory. the input is connected to the second output of the one-polar analog-to-digital converter, while the control output of the master system is connected to the trigger input of the one-polar analog-to-digital converter, which is connected to the input of the delay circuit up is connected to the second input of the first product member, and the output of the delay circuit is also connected to the second input of the second product member.

Zapojení podle vynálezu využívá jednopolaritní analogově-číslicový převodník rozlišující překročení a podtečení měřicího rozsahu dvojnásobně, jednak jako detektor polarity měřeného napětí a jednak po případné změně polarity měřeného napětí jako analogově-číslicový převodník. Zapojení podle vynálezu je jednodušší a levnější.The circuit according to the invention uses a single-polar analog-to-digital converter distinguishing over and under the measuring range twice, as a polarity detector of the measured voltage and partly after a possible change in the polarity of the measured voltage as an analog-digital converter. The connection according to the invention is simpler and cheaper.

Na připojeném výkrese je znázorněno zapojení prq měření napětí obou polarit jednopolaritním analogově-číslicovým převodníkem.The attached drawing shows the connection of prq voltage measurement of both polarities by a single-polar analog-to-digital converter.

Vzájemné spojení konkrétního provedení podle vynálezu je tvořeno zesilovačem £ s řiditelnou polaritou zesílení se vstupem 11 má výstup 12 připojen na vstup 21 jednopolaritního analogově-číslicového převodníku £, jehož první výstup 23 je připojen na první vstup 31 prvního součinového členu £, jehož výstup 33 je připojen na hodinový vstup 41 čítače £ mod dva, jehož výstup 42 je připojen na řídicí vstup 13 zesilovače £ s řiditelnou polaritou zesílení, přičemž první vstup 31 prvního součinového členu £ je rovněž připojen na vstup 51 Invertoru, jehož výstup 52 je připojen na první vstup 61 druhého součinového členu £, jehož výstup 63 je připojen na řídicí vstup 83 výstupní paměti £, jejíž vstup 81 je připojen na druhý výstup 22 jednopolaritního analogově-číslicového převodníku £, přičemž řídicí výstup 91 nadřízeného systému £ je připojen na spouštěcí vstup 24 jednopolaritního analogově-číslicového převodníku £, jež je spojen se vstupem 71 zpoždovacího obvodu £, jehož výstup 72 je připojen na druhý vstup 32 prvního součinového členu £, přičemž výstup 72 zpoždovacího obvodu £ je rovněž připojen na druhý vstup 62 druhého součinového členu 6..The interconnection of a particular embodiment according to the invention is formed by an amplifier 8 with controllable gain polarity with input 11 having output 12 connected to input 21 of a single-polar analog-to-digital converter jehož whose first output 23 is connected to first input 31 of connected to the clock input 41 of the counter mod 2, whose output 42 is connected to the control input 13 of the amplifier 8 with controllable gain polarity, wherein the first input 31 of the first product element 8 is also connected to the input 51 of the inverter whose output 52 is connected to the first input 61 of the second product, whose output 63 is connected to the control input 83 of the output memory 8, the input 81 of which is connected to the second output 22 of the single-polar analog-to-digital converter 6, an analog-to-digital converter 6, which is connected to the input 71 of the delay circuit 6, whose output 72 is connected to the second input 32 of the first product member 6, the output 72 of the delay circuit 6 is also connected to the second input 62 of the second product member 6.

Zapojení podle vynálezu měří vstupní napětí obou polarit. V prvém kroku, který nastává pouze v případě, že došlo ke změně polarity vstupního napětí, dojde ke změně polarity zesílení zesilovače £ s řiditelnou polaritou zesílení v takovém smyslu, aby na vstupu 21 jednopolaritního analogově-číslicového převodníku £ bylo napětí správné polarity. V druhém kroku se uskuteční vlastní měření napětí.The circuit according to the invention measures the input voltage of both polarities. In the first step, which occurs only if the input voltage polarity has changed, the amplification polarity of the amplifier 8 with a controllable gain polarity is changed in such a way that the input 21 of the single-polar analog-to-digital converter 6 has the correct polarity voltage. In the second step the actual voltage measurement is carried out.

V zapojení podle vynálezu je využíván jednopolaritní analogově-číslicový převodník £ nejen k měření velikosti napětí, ale také pro detekci polarity vstupního napětí.In the circuit according to the invention, a single-polar analog-to-digital converter 6 is used not only to measure the magnitude of the voltage but also to detect the polarity of the input voltage.

Zapojení pracuje takto: Impuls napětí do nízké úrovně na řídicím výstupu 91 nadřízeného systému 9 spustí přes spouštěcí vstup 24 jednopolaritního analogově-číslicového převodníku převod? pokud napětí na vstupu 11 zesilovače £ s řiditelnou polaritou zesílení má opačnou polaritu než napětí změřené v předchozím měření, je na vstupu £1 jednopolaritního analogově-číslicového převodníku £ napětí s polaritou opačnou než je schopen zpracovat. To je signalizováno na jeho prvém výstupu 23 jako podtečení rozsahu zvýšením úrovně signálu, které připraví přes první vstup 31 první součinový clen £ a přes invertor £ zablokuje prostřednictvím prvního vstupu 61 druhý součinový člen £.The circuit works as follows: A low-voltage pulse on the control output 91 of the master system 9 triggers the conversion via the trigger input 24 of the one-polar analog-to-digital converter? if the voltage at the input 11 of the amplifier with controllable gain polarity has the opposite polarity as the voltage measured in the previous measurement, at the input 61 of the one-polar analog-to-digital converter 6 the voltage has the polarity opposite to that it is able to process. This is signaled at its first output 23 as an underflow range by increasing the signal level, which prepares through the first input 31 the first product member a and blocks the second product member prostřednictvím via the first input 61 through the inverter 61.

Pok*les signálu na řídicím vstupu 91 nadřízeného systému £ rovněž vybudí zpoždovací obvod £, na jehož výstupu 72 po době delší než je doba převodu jednopolaritního analogově-číslicového převodníku 2, je generován impuls napětí.When the signal at the control input 91 of the master system 8 also excites a delay circuit 8, a voltage pulse is generated at its output 72 after a time longer than the conversion time of the one-polar analog-to-digital converter 2.

Ten je přenesen přes druhý vstup 32 prvního součinového členu £ ^na jeho výstup 33 a dále na hodinový vstup 41 čítače £ mod dva, který se překlopí do opačného stavu. Změněné napětí na výstupu 42 čítače £ mod dva prostřednictvím řídicího vstupu 13 zesilovače £ s řiditelnou polaritou zesílení změní polaritu výstupního signálu na jeho výstupu 12 tak, ze na vstupu 21 jednopolaritního analogově-Číslicového převodníku 2 je napětí vhodné polarity.This is transmitted via the second input 32 of the first product member 6 ^to its output 33 and further to the clock input 41 of the counter mod mod two, which flips to the opposite state. The changed voltage at the output 42 of the counter mod 2 through the control input 13 of the amplifier 8 with a controllable gain polarity changes the polarity of the output signal at its output 12 so that at the input 21 of the single-polar analog-to-digital converter 2.

Impuls generovaný zpoždovacím obvodem £ na jeho výstupu 72 nemůže projít druhým součinovým obvodem 6 v důsledku blokování jeho prvního vstupu 61 a do výstupní paměti £ se nemůže zapsat nová informace.The pulse generated by the delay circuit 6 at its output 72 cannot pass through the second product circuit 6 due to the blocking of its first input 61 and new information cannot be written to the output memory.

Změnou napětí např. na výstupu 42 čítače £ mod dva je v nadřízeném systému £ vyvolána generace dalšího impulsu do nízké úrovně. Nyní je již na vstup 21 jednopolaritního analogově-číslicového převodníku 2 napětí správné polarity, takže napětím nízké úrovně z prvého výstupu 23 je přes první vstup 31 zablokován první součinová clen £ a prostřednictvím invertoru £ odblokován druhý součinový člen £.By varying the voltage, for example, at the output 42 of the counter £ mod two, the generation of the next pulse to the low level is induced in the master system 6. The voltage of the correct polarity is now applied to the input 21 of the single-polar analog-to-digital converter 2, so that the low level voltage from the first output 23 blocks the first product element 6 via the first input 31 and unlocks the second product element 6 via the inverter.

Jednopolaritní analogově-číslicový převodník £ změří napětí a na jeho druhém výstupu 22 připojeném na vstup 81 výstupní paměti £ je měřené hodnota. Zpožděný impuls na výstupu 72 zpoždovacího obvodu £ nyní projde přes druhý součinový člen £ na řídicí vstup 83 výstupní paměti £, do které se přes její vstup 81 zapíše změřená hodnota.The one-polar analog-to-digital converter 6 measures the voltage, and at its second output 22 connected to the input 81 of the output memory 8 is a measured value. The delayed pulse at the output 72 of the delay circuit 8 now passes through the second product member 8 to the control input 83 of the output memory 8, into which the measured value is written via its input 81.

Využitím jednopolaritního analogově-Číslicového převodníku pro detekování polarity a měření se zjednoduší a zlevní zapojení a potlačí vliv nestejného nastavení nuly různých bloků zapojení na činnost celého zapojení.By using a single-polar analog-to-digital converter to detect polarity and measurement, wiring is simplified and cheaper, and the effect of unequal zero-setting of different wiring blocks on the wiring is reduced.

Popsaný vynález najde využití při měření pomalu se měnících napětí.The present invention finds utility in measuring slowly varying voltages.

Claims

Wiring for voltage measurement of both polarities by a single-half analog-to-digital converter characterized in that the amplifier (1) with controllable gain polarity with input (11) has output (12) connected n = input (21) of single-polar analog-to-digital converter / 2 / whose first output (23) is connected to the first input (31) of the first product member (3), whose output (33) is connected to the clock input (41) of the counter (4), mod two, whose output (42) is connected to the control input (13) of the amplifier (1) with controllable gain polarity, wherein the first input (31) of the first product element (3) is also connected to the input (51) of the inverter (5) whose output (52) is connected to the first input 63) of a second product (6) whose output (63) is connected to a control input (83) of an output memory (8), whose input (81) is connected to a second output (22) of a single polar analog-to-digital converter (2), taking the driver The output (91) of the master system (9) is connected to the trigger input (24) of the one-polar analog-to-digital converter (2), which is connected to the input (71) of the delay circuit (7) whose output (72) is connected. a second input (32) of the first product member (3), wherein the output (72) of the delay circuit (7) is also connected to the second input (62) of the second product member (6).