SU365829A1 - Преобразователь напряжения в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть применено в цифровых измерительных приборах, устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известен преобразователь напр жени  в код поразр дного уравновешивани , в котором путем подключени  к выходу нуль-индикатора дискриминаторов положительного и отрицательного уровней со схемой «ИЛИ контролируетс  состо ние выхода нуль-индикатора в интервале между циклами кодировани . Этим достигаетс  повышение помехозащишенности преобразовател  и сближение за изменени ми входного напр жени .

Однако известный преобразователь имеет дискриминаторы положительного и отрицательного уровней, что приводит к усложнению схемы преобразовател .

С целью упрощени  преобразовател  и повышени  помехозащищенности в режиме слежени  за изменени ми входного сигнала предлагаемый преобразователь содержит равный весу единицы младшего разр да источник напр жени , подключенный через ключ ко входу нуль-индикатора, триггер управлени  ключом , счетный вход которого подключен к выходу геператора тактовых импульсов, узел формировани  сигнала запуска преобразовател , содержащий два элемента временной задержки , входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами нульпндикатора , а выходы подключены ко входам схемы «ИЛИ, и два дополнительных вентил ,

один из которых включен между выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом распределител , а второй--между выходом схемы «ИЛИ узла формировани  сигнала запуска и соответствующим входом распределител , причем запрещающий вход первого вентил , разрешающий вход второго дополнительного вентил  и разрешающий вход триггера управлени  ключом подсоединены к выходу распределител , соответствующему концу цикла кодировани .

На чертеже приведена функциональна  схема предлагаемого преобразовател .

Предлагаемый преобразователь содержит нуль-индикатор Д вентиль 2 в цепи прохождени  тактовых импульсов на счетный вход распределител , распределитель 3, разр дные вентили 4 триггеров кода, схему «ИЛИ 5, разр дные триггеры 6, цифро-аналоговый преобразователь 7 обратной св зи, вентиль 8 в

цепи запуска преобразовател , элементы 9 и 10 временной задержки, генератор // тактовых импульсов, триггер 12 управлени  ключом , ключи 13, источник напр жени  14 с весом , равным единице младшего разр да

(кванту).

Преобразователь работает следующим образом .

По окончании очередного цикла преобразовани , соответствующего концу цикла кодировани , с выхода (К+1) распределител  подаетс  сигнал, который воздействует на вентиль 2, запреща  прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 11 на счетный вход распределител  3, при этом последний останавливаетс . Одновременно с этим же сигналом разрешаетс  прохождение сигнала запуска распределител  с выхода узла формировани  сигнала запуска (обведен пунктиром ) через вентиль 8, кроме того, разрешаетс  работа триггера 12, обеспечивающего через ключ 13 поочередное включение и отключение на входе нуль-индикатора / напр жени  UKB от источника напр жени  14 с весом, равным кванту.

Триггер 12 переключаетс  с тактовой частотой , так как его счетный вход подключен к выходу генератора 11 тактовых импульсов.

Узел формировани  сигнала запуска преобразовател  состоит из двух элементов 9 и 10 временной задержки, входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами нуль-индикатора /, а выходы через схему «ИЛИ 5 подключены ко входу вентил  S в цепи запуска преобразовател  на новый цикл кодировани .

При правильном кодировании в конце цикла преобразовани  разр дные триггеры 6 управл емые распределителем 3 и нуль-индикатором / через вентили 4, установ тс  в такое состо ние, при котором входное напр жение L/x скомпенсируетс  эталонными напр жени ми UK с выхода цифро-аналогового преобразовател  7 с точностью до величины единицы младшего разр да, т. е. .

Если в дальнейшем входное напр жение Ux не измен етс , т. е. на входе нуль-индикатора сохран етс  состо ние баланса, то уровень сигнала на выходе нуль-индикатора /определ етс  состо нием ключа IS, коммутирующего на вход нуль-индикатора согласно с напр жением обратной св зи С/к дополнительное напр жение (/KB, равное кванту.

После окончани  цикла кодировани  очередной тактовый импульс вызывает срабатывание триггера 12 и включение ключа 13, в результате чего обеспечиваетс  увеличение компенсирующего напр жени  на единицу младшего разр да. Так как при этом преобладает компенсирующий сигнал UK на входе нульиндикатора , на его выходе а по вл етс  разрешающий уровень («О), а на инверсном выход б - запрещающий уровень («1). Следующий тактовый импульс опрокидывает триггер 12 в исходное состо ние, вновь наступает соето ние баланса на входе нуль-индикатора, а уровни сигналов на выходах нуль-индикатора мен ютс  на обратные: теперь уже на выходе а - запрещающий уровень («1), на выходе б- разрешающий уровень («О).

Очередной тактовый импульс вновь приводит к срабатыванию триггера 12 и т. д.

Таким образом, при правильном кодировании и неизменном входном напр жении Ux благодар  поочередному включению и отключению дополнительного источника UKB на входе нуль-индикатора на его пр мом и инверсном выходах имеет место чередование низкого («О) и высокого («1) уровней с частотой тактового генератора.

Так как элементы 9 к 10 временной задержки обеспечивают прохождение сигнала (например , высокого уровн  «1) через врем , несколько превышающее период следовани  тактовых импульсов, то при балансе на входе нуль-индикатора сигналы на выходе элементов 9 и 10 отсутствуют и нового запуска преобразовател  не последует.

В случае неправильного кодировани  или изменени  входного напр жени  Ux на величину более одного кванта, когда имеет место разбаланс того или иного знака на входе нуль-индикатора, на пр мом или инверсном выходе нуль-индикатора (независимо от состо ни  триггера 12) возникает сигнал, например , высокого уровн , который при срабатывании соответствующего элемента 9 или 10 временной задержки через схему «ИЛИ 5 и вентиль 8 обеспечивает общий сброс схемы и запуск распределител  на новый цикл кодировани .

При этом распределитель переходит из состо ни , соответствующего концу цикла кодировани  (К+1), в исходное состо ние («О), в результате достигаетс  запрет прохождени  сигнала запуска преобразовател  через вентиль 8, запрет работы триггера 12, который устанавливаетс  в исходное состо ние и отключает от входа нуль-индикатора дополнительный источник напр жени  t/кв, и разрешение прохождени  через вентиль 2 тактовых импульсов с выхода генератора // на счетный вход распределител  3.

Очередной импульс с выхода генератора тактовых импульсов переводит распределитель 3 из исходного состо ни  («О) в состо ние («1), начинаетс  цикл кодировани . Результат измерени  обновл етс .

В режиме слежени  за изменени ми входного напр жени  обеспечиваетс  повышение помехозащищенности преобразовател : благодар  элементам 9 и 10 временной задержки кратковременный сигнал помехи или пульсаци  измер емого напр жени  Ux с периодом, меньшим собственного времени элементов временной задержки, не вызывает ложного запуска преобразовател  на новый цикл кодировани .

Предмет изобретени 

Преобразователь напр жени  в код поразр дного кодировани , содержащий распределитель с генератором тактовых импульсов, вентили, цифро-аналоговый преобразователь, нуль-индикатор, схему «ИЛИ, отличающийс 

тем, что, с целью упрощени  преобразовател  и повышени  помехозащищенности в режиме слежени  за изменени ми входного сигнала, он содержит источник напр жени , равный весу единицы младшего разр да, подключенный через ключ ко входу нуль-индикатора, триггер управлени  ключом, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых имг пульсов, узел формировани  сигнала запуска преобразовател , содержащий два элемента временной задержки, входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами нуль-индикатора, а выходы подключены ко входам схемы «ИЛИ и два дополнительных вентил , один из которых включен между выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом распределител , а второй - между выходом схемы «ИЛИ узла формировани  сигнала запуска и соответствующим входом распределител , причем запрещающий вход первого дополнительного вентил , разрешающий вход второго дополнительного вентил  и разрешающий вход триггера управлени  ключом подключены к выходу распределител , соответствующему концу цикла кодировани .