SU317080A1 - Двухотсчетный преобразователь напряжение-код - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области цифровых измерительных преобразователей и может быть использовано в цифровых измерительных вольтметрах или в цифровых управл ющих и регистрирующих системах.

Известны преобразователи напр жениекод , содержащие блок управлени , нуль-орган , управл емый генератор пилообразного напр жени , схему сравнени , триггер временного интервала, логические схемы, счетчики грубого и точного отсчета.

Однако в таких преобразовател х требуетс  дополнительное врем  на интегрирование измер емого напр жени , а также существует погрешность изл1ерени  при согласовании отсчетов грубого и точного.

Описываемый преобразователь отличаетс  от известных тем, Что он содержит триггер знака и триггер задержки, вход которого через схему «И соединен с выходом блока управлени , с одним выходом схемы сравнени , с источником тактовой частоты и через инвертор - со входом счетчика точного отсчета , а соответствующий выход триггера задержки подключеп ко входу блока управлени  и через схему «И ко входу счетчика грубого отсчета и ко входу триггера знака, другой выход триггера задержки через схему входу триггера временного интервала , причем выход нуль-органа через схему

«И соединен со входом счетчика грубого отсчета, со входом триггера знака и со входом триггера временного интервала, а выход триггера знака соединен с блоком унравлени  и со входом счетчика точного отсчета.

На чертеже изображена схема преобразовател .

Он содержит генератор / импульсов тактовой частоты; триггер 2 временного иптервала; генератор 3 пилообразного наир же)1и ; блок 4 управлени ; триггер 5 знака; схемы «И 6-72; схему 13 сравнени  грубого отсчета (ГО); нуль-орган 14 точного отсчета (ТО); суммирующий счетчик 15 (ГО);

триггер 16 задержки; и)1вергор 17 счетных импульсов; реверсивный счетчик 18 ТО.

При посгуилени запускающего импульса в совпадени  его с импульсом тактовой частоты запускаетс  триггер 2 временного интервала, выходной сиг)ал которого включает генератор 3 пилообразного напр жени , подает разрешение на блок 4 управлени , триггер 5 знака, а также на схемы «И 6 и 7. После этого генератор 3 начинает

формировать напр жение, крутизна которого определ етс  требовани ми, предъ вл емыми к дискретности канала ГО. Пилообразное напр жение ноступает на вход схемы сравнени  13, имеющий норог срабатывани . Величина

тора дискретам канала ГО, и допускаетс  иесгабилы-юсть порога срабатывани , равна  примерно половине этого дискрета. На другой вход схемы сравнени  подаетс  измер емое напр жение. Пилообразное и измер емое напр жени  подвод тс  таклче па сооп етствующне входы нуль-органа 14. Пока разность этнх напр жений больше велпчпны порога срабатывани , схема сравнени  ociacTс  в исходном состо нии. Ирн этом ее входные сигналы с одной стороны открывают схему «И 6, а с другой - закрывают схемы «И 7 и S, то есть через их открытую схему «И 6 имнульсы тактовой частоты постунают на суммирующий счетчик 15. Когда разность нанр л ений достигает величины, равной норогу Срабатывани  схемы сравнени , последн   срабатываег, закрыва  вход схемы «И 6 и открыва  входы схем «И 7 и 8. Генератор пилообразного напр жени  переключаетс  в соответствии с условием срабатывани  схемы сравнени  в момент поступлени  второго импульса тактовой частоты носле момента сравнени . Момент срабатывани  схемы сравнени  но времени не прив зан к тактовой частоте и определ етс  только уровнем входного нанр жени  и величиной дрейфа порога срабатывани  схемы сравнени , поэтому уровень пилообразного напр жени  к моменту поступлени  второго тактового импульса после срабатывани  схемы сравнени  может превысить уровень измер емого напр жени . Следовательно, неред переключением генератора пилообразного панр жени , в результате которого измен етс  крутизна пилообразного напр жени , необходимо контролировать срабатывани  нуль-органа М дл  согласовани  отсчетов. С этой целью в схеме преобразовател  используетс  триггер 16 задержки момента переключени  отсчетов со схемой «И 8, управл емой сигналом из блока унравлени  и сигналом схемы сравнени ; в схеме предусматриваетс  также триггер 5 зпака со схемой «И 9, котора  управл етс  сигналом с выхода триггера 16 н лредпазначена дл  передачи на занускающий вход триггера знака имнульса с выхода нульоргана . Триггер задержки момента нереключени  отсчетюв вынолн етс  со счетным входом , а триггер знака - с раздельным.

После срабатывани  схемы сравиенн  ГО через схему «И 8 на триггер задержки начинают поступать счетные импульсы тактовой частоты, первый из которых прпводит триггер задержки в единичное состо ние, а следующий возвращает его в исходное (нулевое ) состо ние. импульсы ностунаюг также на схему «И 10, а .через инвертор 17 в качествс занрендающпх па вход схемы «И 7. Если до прихода второго из счетных имнульсов нуль-орган не срабат1)пает, ю триггер знака не мен ет своего состо ни , при этом его выходной сигнал остаетс  ире/кним , и второй из счетных импу.тьсов также

проходит через схему «И 10 на вход счетчика ГО 15.

После поступлени  второго из счетных имнульсов но заднему фронту сигнала с выхода триггера задержки иереключаетс  блок управлени , схема «И И закрываетс , так как сигна.г снимаетс , а генератор нилоойразного 11апр жени  измен ет крутизну выходнсло пилообразного напр жени  от действи  сигнала унравле)н , характер которого в данном случае соответствует изменешпо только крутизны пилообразного нанр же11и  до значений, определ емых требовани ми к дискретпостп канала ТО. Знак крутизны пилообразного напр жени  нри этом не ме | етс .

Таким образом, в момент переключени  генератора 3 сигнал разрешени , ноступающий на схему «И 8, снимаетс , н иоступле ше имнульсов тактовой частоты на триггер задержки прекращаетс  до следующего цикла измерени , т. е. через схему «П 8 проходит всего два импульса тактовой частоты. К опнсаиному случаю работы схемы относитс  первый грапичный случай, когда срабатывание схемы сравнени  происходит одновременно с приходом импульса тактовой частоты .

Преобразование измер емого иапр женн 

в цифровую форму прекращаетс  в момент срабатывани  нуль-органа, сигнал с выхода которого возвращает триггер 2 временного интервала в исходное состо ние. После этого схема «И 7 закрываетс , в реверсивном

счетчике ТО 18 фиксируетс  результат, в суммирующем счетчике ГО 15 фиксируетс  ранее полученный результат, а все остальные части схемы преобразовател  привод тс  в исходное состо ние.

В онисанном случае нуль-орган до момента переключени  генератора пилообразного нанр жени  lie срабатывал, поэтому триггер знака до конца работы не из.мэнил своего состо ни , а его выходной сигнал унравл л работой реверсивного счетчика 18 так, что при этом осуществл лось суммирование импульсов тактовой частоты. Полный отсчет получаетс  путем нриписани  выходного кода реверсивного счетчика ТО к выходному коду

су.ммирующего счетчика ГО. Дополнительпого согласовани  отсчетов не требуетс . Информаци  из счетчиков 15 и 18 после считывани  стираетс .

П р е д :м е т и з о б р е т е н и  

Двухотсчетпый преобразователь напр жение-код уравновешивающего типа, содержап ,ий блок унравлени , нуль-орган, св занный с управл емым генератором пилообразного напр жени , соединенным со схемой сравнени , выход которой подключен через триггер временного интервала и схемы «И к счетчикам грубого и точного отсчета, причем другие входы этих схем «И подключены к генератору тактовой частоты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и устранени  погрешности из-за рассогласовани  отсчетов , он содержит триггер знака и триггер задержки, вход которого через схему «И соединен с выходом блока управлени , с одним выходом схемы сравнени , с источником тактовой частоты и через инвертор - со входом счетчика точного отсчета, а соответствующий выход триггера задержки подключен ко входу ю блока управлени  и через схему «И ко входу счетчика грубого отсчета и ко входу триггера знака, другой выход триггера задержки через схему «И - ко входу триггера временного интервала, причем выход нуль-органа через схему «И соединен со входом счетчика грубого отсчета, со входом триггера знака и со входом триггера временного интервала, а выход триггера знака соединен с блоком управлени  и со входом счетчика точного отсчета.

tjlJS