SU1660158A1

SU1660158A1 - Способ преобразования временного интервала в напряжение и устройство для его осуществления

Info

Publication number: SU1660158A1
Application number: SU884626243A
Authority: SU
Inventors: Yurij I Abgarov; Nikolaj D Petrijchuk; Evgenij A Edel; Yurij I Agafonov; Aleksandr N Zaikin
Original assignee: Pk T I Vodavtomatika Metrologi
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1991-06-30

Description

Изобретение относится к технике преобразования временных интервалов в наИзобретение относится к технике преобразования временных интервалов и может быть использовано, например, в ультразвуковых расходо- и скоростемерах.

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - временные диаграммы.

Устройство содержит входные шины 1 и 2, шину 3 сброса, источник 4 тока (УИТ), элемент 5 задержки, ключ 6, шину 7 нулевого потенциала, накопительный элемент 8, повторитель 9, ключ 10, элемент 11 памяти, выполненный, например, на конденсаторе 11.1 и операционном усилителе 11.2, дифференциальный усилитель 12 и выходную шину 13, одновибратор 14, делитель 15 на2

пряжение и может быть использовано в расходомерах. Цель - повышение точности и расширение диапазона путем снижения его нижней границы за счет исключения процесса преобразования нелинейности характеристики преобразователя в начале процесса преобразования. Для этого стопимпульс задерживают на время, равное выходу преобразователя в линейный режим, а результат преобразования уменьшают на величину напряжения, достигаемую в результате преобразования за время выхода в линейный режим. Для осуществления дополнительных операций в устройство, содержащее источник тока, накопительный элемент и два ключа, введены дифференциальный усилитель, повторитель, делитель напряжения, одновибратор и элемент памяти. 2 ил.

пряжения, шину 16 положительного потенциала.

Перед началом преобразования (до поступления старт-импульса на шину 1) на шину 3 поступает импульс сброса, разряжающий с помощью ключа 6 накопительный элемент 8. При поступлении старт-импульса УИТ 4 включается и начинается заряд накопительного элемента 8 стабильным током УИТ 4. Напряжение на накопительном элементе 8 растет с момента начала заряда до некоторого момента Τι нелинейно с течением времени до значения ина затем - линейно.

Стоп-импульс, поступивший на шину 2, задерживается элементом 5 задержки на время Тз >Т) и затем поступает нз второй вход УИТ 4 и отключает его. Напряжение на накопительном элементе 8 при этом достигает значения

,,,,511«,, 1660158 А1

1660158

и₂ = υι + к(Тх + т₃ - то. (1)

где к - коэффициент преобразования на линейном участке зарядной характеристики

накопительного элемента 8, В/с;

Τχ - преобразуемый интервал времени, с.

Таким образом, напряжение Кг на накопительном элементе 8 в результате преобразования превышает точное значение на величину

Δυ » СИ + к(Тз - Τι). (2)

После окончания заряда накопительного элемента 8 по задержанному элементом 5 стоп-импульсу срабатывают одновибратор 14 и ключ 10. напряжение иг через повторитель 9 и ключ 10 поступает в элемент 11 памяти и запоминается им на конденсаторе 11.1. С помощью делителя 15 напряжения на инверсном входе ДУ 12 устанавливается уровень напряжения, равный Δυ. Таким образом, на выходе ДУ 12 присутствует напряжение

и_Вых = и₂-Ли = кт_х, (з)

т.е..нелинейность преобразователя исключается.

Описываемый преобразователь временного интервала настраивается (т.е. определяется значение и) следующим образом; закорачивают первую 1 и вторую 2 шины и подают на них импульс, выходное напряжение (на выходе 13) преобразователя с помощью делителя 15 напряжения устанавливают равным нулю. При этом напряжение на втором (инверсном) входе ДУ 12 равно и, а на выходе - кТ_х.

Третья шина 3 преобразователя может быть подключена к выходу дополнительного одновибратора (не показан),, вход которого подключен к выходу одновибратора 14. При этом исключается необходимость во внешнем импульсе сброса.

Способ преобразования временного интервала в напряжение и устройство для его осуществления позволяют повысить точность и расширить диапазон преобразования путем исключения нелийнейности и зоны нечувствительности преобразователя.

При необходимости преобразования временного интервала в код к выходу 13 может быть подключен аналого-цифровой преобразователь напряжения в код.

Claims

Формулаизобретения

1. Способ преобразования временного интервала в напряжение, заключающийся в

интегрировании стабильного тока в течение преобразуемого интервала времени, ограниченного старт- и стоп-импульсами, с последующим запоминанием результата интегрирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона, до интегрирования стабильного тока формируют дополнительный временной интервал, равный времени выхода интегратора в линейный режим или превышающий его, интегрируют стабильный ток в течение дополнительного временного интервала и запоминают полученный результат, а при интегрировании стабильного тока в течение преобразуемого интервала времени задерживают стоп-импульс на время, равное дополнительному временному интервалу, при этом выходное напряжение выбирают равным разности запомненных результатов интегрирования.
2. Устройство для преобразования временного интервала в напряжение, содержащее источник тока, накопительный элемент, первый вывод которого объединен с информационным входом первого ключа, выход которого является шиной нулевого потенциала, второй ключ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона, введены элемент задержки, повторитель, элемент памяти, одновибратор, делитель напряжения и дифференциальный усилитель, выход которого является выходной шиной, а вход через элемент памяти подключен к выходу второго ключа, информационный вход которого через повторитель соединен с первым выводом накопительного элемента, второй вывод которого является шиной нулевого потенциала, а управляющий вход второго ключа через одновибратор объединен с первым управляющим входом источника тока и подключен к выходу элемента задержки, вход которого является первой входной шиной устройства, второй входной шиной которого является второй управляющий вход источника тока, выход которого подключен х входу первого ключа, управляющий вход которого является шиной сброса, а второй вход дифференциального усилителя подключен к выходу делителя напряжения, первый и второй выводы которого являются шинами соответствующих потенциалов.

1660158