SU1647552A1

SU1647552A1 - Многоканальное устройство дл ввода информации

Info

Publication number: SU1647552A1
Application number: SU894707178A
Authority: SU
Inventors: Александр Владимирович Липень; Владимир Феликсович Прокофьев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5539
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1991-05-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительно-информационной и вычислительной технике. Целью изобретени вл етс расширение области применени за счет повышени помехоустойчивости устройства. Устройство содержит комму38 татор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, первый 4, второй 5 и третий 6 аналоговые ключи, буферный повторитель 3, ограничительный элемент 7. При опросе каналов коммутатора 1 точка соединени аналогового ключа 6 и ограничительного элемента 7 прив зываетс с помощью замкнутого аналогового ключа 5 к текущему потенциалу синфазной помехи, выдел емой на выходе буферного повторител 3. В результате разомкнутый ключ 6 оказываетс под практически нулевой разностью потенциалов, что сводит к минимуму вызванный синфазной помехой его ток утечки и, следовательно , дифференциальную помеху на выходе коммутатора 1. 3 ил. Ы Ъ W,tS / s (Л

Description

35 :

39

37

/

36

46

Ы

« п

1

Ј

4Ј

ЗРЧ

4

±

3

5

Фиг.1

Изобретение относитс к автоматике, измерительно-информационной и вычисительной технике и предназначено дл коммутации и преобразовани аналоге- вых сигналов низкого уровн с датчиков при проведении экспериментальных научных исследований и при управлении техническими процессами.

Целью изобретени вл етс расшире-jQ ние области применени за счет повышени помехоустойчивости устройства.

На Лиг. 1 изображена функциональна схема многоканального устройства дл ввода информации; на фиг. 2 - )$ ункциональна схема коммутатора; на фиг. 3 - функциональна схема аналого- цифрового преобразовател .

Устройство содержит коммутатор 1, аналого-цифровой пре-образователь 2, буферный повторитель 3, первый 4, второй 5 и третий 6 аналоговые ключи, ограничительный элемент 7.

Коммутатор 1 содержит (фиг. 2) ключи 8, разделительные элементы 9, распределитель 10 импульсов, первый 11 и второй 12 аналоговые ключи, первый 13 и второй 14 ограничительные элементы, первый 15 и второй 16 эле20

25

менты гальванической разв зкиАналого-цифровой преобразователь 2 содержит источник 1/ стабилизированных токов, первый 18 и второй 19 аналоговые ключи, первый ограничительный элемент 20, усилители 21 группы, аналоговые ключи 22 группы, преобразователь 23, блок 24 выбора диапазона генератор 25 тактовых импульсов, элемент 26 задержки, первый 27 и второй 28 инверторы, первую 29 и вторую 30 группы элементов гальванической разв зки , первый 31, второй 32, третий 33 и четвертый 34 элементы гальванической разв зки. Цепь, объедин ющую первый вход коммутатора 1, выход буферного повторител 3, вход аналогового ключа 5, третий вход аналого-цифрового преобразовател 8 назовем общей шиной устройства.

Коммутатор 1 содержит дифференциальные входы 35, первый 36 и второй 3/ управл ющие входы, первый 38 и второй 39 выходы, управл ющие входы 40 группы.

Аналого-цифровой преобразователь 2 содержит первый 41, второй 42 и третий 43 информационные входы, первую 44 и вторую 45 группы управл ющих входов, первый 46, второй 47,

,

jQ ) $

20

25

30

35

40

,

сп

75524

третий 48, четвертый 49, п тый 50 и шестой 51 выходы.

Елок 24 выбора диапазон содержит группу 52 выходов, выход 53.

Устройство работает следующим образом .

Б исходном состо нии аналоговые ключи 69 11, 12, 18, 19 замкнуты, аналоговые ключи 4 и 5, аналоговые ключи 22 группы и ключи 8 коммутатора 1 разомкнуты, на дифференциальные входы 35 коммутатора 1 поступают сигналы с датчиков, на управл ющие входы 40 группы коммутатора 1 и на управл ющие входы первой 44 и второй 45 групп блока 2 подаютс сигналы начальной установки . Запуск устройства осуществл етс сигналами, поступающими на управл ющие входы первой 44 группы блока 2 и группы 40 коммутатора 1. При этом на выходе 53 блока 24 выбора диапазона вырабатываетс импульс, по которому запускаетс генератор 25 тактовых импульсов.Выходной сигнал генератора 25 тактовых импульсов поступает на вход распределител 10 импульсов , на одном из выходов которого вырабатываетс сигнал, открывающий через соответствующий разделительный элемент 9 ключи 8 опрашиваемого канала коммутатора 1. Одновременно этот тактовый импульс через элементы 34, 15 и 16 гальванической разв зки закрывает соответственно аналоговые ключи 6, 11 и 12 и через инвертор 27 и элемент 33 гальванической разв зки открывает аналоговый ключ 4. При этом выходной сигнал выбранного атчика поступает через открытые ключи 8 опрашиваемого канала коммутатора 1 на выходы 38 и 39 последнего, а соответствующа синфазна составл юща коммутируемого сигнала через аналоговый ключ 4 передаетс на вход буферного повторител 3. По окончании интервала времени, определ емого длительностью переходных процессов на выходе коммутатора 1 при включении выбранного канала и задаваемого элементом 26 задержки, выходной сигнал генератора 25 тактовых импульсов через элемент 31 гальванической разв зки закрывает аналоговые ключи 18 и 19. Одновременно этот тактовый импульс через инвертор 28 и элемент 32 гальванической разв зки открывает аналоговый ключ 5. При этом на выходе буферного повторител 3 устанав45

55

5Hi

лнвастс потенциал, равный синфазной помехе подключенного датчика, усилители 22 группы, преобразователь 23 и источник 7 стабилизированных токо плавают на потенциале синфазной помехи , емкости выходов 38 и 34 коммутатора относительно общей шины остаютс разр женными, входные токи усилителей 22 группы и компенсирующие их токи источника 1 стабилизированных токов замыкаютс через датчик , заземленный корпус издели , на котором установлены датчики, шину нулевого потенциала и выход буферного повторител 3, точка соединени аналогового ключа 6 и ограничительного элемента / прив зываетс с помощью замкнутого аналогового ключа 5 к этому потенциалу. В результате разомкнутый аналоговый ключ 6 оказываетс под практически нулевой разностью потенциала , что сводит к минимуму его ток утечки и, следовательно, дифференциальную помеху на выходе коммутатора

По сигналу с одного из выходов 52 группы блока 24 выбора диапазона через соответствуютщй элемент гальванической разв зки группы 30 открываетс один и аналоговых ключей 22 группы и выходной сигнал выбранного усилител 21 группы подаетс на вход преобразовател 23.

врем , определ емое временем установлени напр жени на выходе усилител 21, подаетс сигнал запуска блока 23 на один из управл ющих входов второй 45 группы блока 2.

Цифровой код преобразовател 23 через группу 29 элементов гальванической разв зки поступает на выход 46 устройства. По окончании тактового импульса устройство возвращаетс в исходное состо ние.

Из рассмотрени работы предлагаемого устройства следует, что в нем повышена помехоустойчивость за счет снижени дифференциальной помехи на выходе коммутатора при работе с датчиками с повышенным сопротивлением и дифференциальной схемой включени (тензометрические посты, термопары).

Например, при работе многоканального устройства дл ввода информации с тенз/ометрическими датчиками давлени типа ЛХ-412, имеющими сопротивление Ом, включенными по мостовой схеме, при напр жении питани моста В (синфазный Сигнал с

выхода моста ранен половине напр жени питани , т.о.. 1счиф 1 п/ )- R) и использовании в качестве аналогового ключа 6 интегрального прерывател типа 101КТ1А, имеющего при коммутируемом напр жении ,3 В ток утечки Т,,Т 1П нА, дифференциальный г.ш- нал на выходе коммутатора при протекании вызванного синфазной помехой тока утечки аналогового ключа через сопротивление датчика равен Пд11(ьф . ./ 00 мкВ.

При использовании усилител с ко5 эффициентом усилени равным К. 1000 в многоканальном устройстве дл ввода информации (2) помехоустойчивость последнего определ етс следующим образом

U tkpcp 7 857000 или 1 18,67 дБ.

Так как в устройстве при опросе каналов коммутатора разомкнутый аналоговый ключ 6 находитс под практически нулевой разностью потенциалов, его ток утечки определ етс только остаточным током прерывател 101КТ1А от сигнала управлени (дл 101КТ1А

НА).

Помехоустойчивость дл устройства определ етс следующим образом

А-700 ,7 мкВ; КОСО------ 8570000 или

138,67 дБ.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позвол ет повысить помехоустойчивость в 10 раз.

5

0

5

Claims

Формула изобретени

Многоканальное устройство дл ввода информации, содержащее коммутатор, аналого-цифровой преобразователь,

первый, второй и третий аналоговые ключи, буферный повторитель и ограничительный элемент, дифференциальные входы коммутатора вл ютс информационными входами устройства, пер4вый и второй информационные входы аналого-цифрового преобразовател соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора, второй выход которого соединен с информационным входом первого аналогового клю

ча, управл ющие входы группы коммутатора вл ютс первой группой управ- , л ющих входов устройства, первый уп- равл ющий вход коммутатора соединен

с выходом буферного повторител , с третьим информационным входом аналого-цифрового преобразовател и с информационным входом второго аналогового ключа, второй управл ющий вход

коммутатора соединен с шестым выходом аналого-цифрового преобразовател , перва и втора группы управл ющих входов которого вл ютс соответственно второй и третьей группами управл ющих входов устройства, первый выход аналого-цифрового преобразовател вл етс информационным выходом устройства, второй, третий, четвертый и п тый выходы аналого-цифрового преобразовател соединены соответственно с управл ющим входом первого аналогового ключа, с управл ющим входом второго аналогового ключа, с вы-

W 37

фиг.1

475528

ходом третьего аналогового ключа, первым выводом ограничительного элемента и с управл ющим входом третьего аналогового ключа, выход первого аналогового ключа соединен с первым входом буферного повторител , второй вход которого соединен с вторым выводом ограничительного элемента и шиной нулевого потенциала, отличающеес тем, что, с целью расширени области применени за счет повышени помехоустойчивости устройства , информационный вход третьего аналогового ключа соединен с первым входом буферного повторител , выход второго аналогового ключа соединен с выходом третьего аналогового ключа и первым выводом ограничительного элемента.

Ш

15

20

23

ЩигЗ

М

Й1Н

45

44