SU445146A1

SU445146A1 - Multichannel analog-to-digital converter

Info

Publication number: SU445146A1
Application number: SU1883508A
Authority: SU
Inventors: Александр Абрамович Болтянский; Николай Николаевич Васин; Олег Петрович Скобелев
Original assignee: Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.Академика С.П.Королева
Priority date: 1973-02-06
Filing date: 1973-02-06
Publication date: 1974-09-30

Description

1one

Изобретение относитс к автоматике и цифровой измерительной технике. The invention relates to automation and digital measurement technology.

Известен преобразователь, содержащий коммутатор с компенсированными ключами, к выходам которых подключен емкостный накопитель, выходкоторого через ключ подключен к индуктивности, амплитудновременной преобразователь со счетчиком и цифровым индикатором, блок управлени с генератором образцовой частоты.A converter is known that contains a switch with compensated keys, to the outputs of which a capacitive drive is connected, the output of which is connected via a switch to the inductance, the amplitude-time converter with a counter and a digital indicator, a control unit with a generator of reference frequency.

Однако у этих преобразователей сравнительно низка чувствительность .However, these transducers are relatively low sensitivity.

Цель изобретени - повышение чувствительности преобразовател при высоком входном сопротивлении.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the converter with a high input resistance.

Эта цель достигаетс тем, что в него введены триггер и устройство определени максимума тока , включенное последовательно с емкостным накопителем, причем выход устройства определени максимума тока подключен к одному входу триггера, другойвход которого соединен с выходом блока управлени , а выход подключен к управл ющему входу ключа.This goal is achieved by introducing a trigger and a device for determining the maximum current connected in series with a capacitive drive, the output of the device determining the current maximum connected to one trigger input whose other input is connected to the output of the control unit and the output connected to the control key input .

На фиг. I представлена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - временна диаграмма его работы.FIG. I shows the functional diagram of the device; in fig. 2 - time diagram of his work.

В преобразователь вход т емкостный накопитель 1, соединенный последовательно с устройством 2 определени максимума тока, индуктивностью 3 и ключом 4. Индуктивность 3 подключена к входу преобразовател амплитуда - цифровой код, который состоит из амплитудно-временного преобразовател 5, селектора 6, генератора 7, образцовой частоты, счетчика 8 и цифрового индикатора 9. Управл ющие цепи измерительного ключа 4 соединены с триггером 10, один вход которого подключен к устройствуThe converter includes a capacitive drive 1 connected in series with the device 2 for determining the maximum current, inductance 3 and key 4. Inductance 3 is connected to the converter input amplitude - a digital code that consists of amplitude-time converter 5, selector 6, generator 7, exemplary frequency, counter 8 and digital display 9. The control circuit of the measuring key 4 is connected to the trigger 10, one input of which is connected to the device

2 определени максимума тока в из элементов контуре, состо щем из элементив 1,2,3., другой-к блоку II управлени . В преобразователь вход т также коммутатор 12 и коммутирующие ключи 13, Управл ющие цепи коммутирующих ключей 13 запитываютс от одного изолированного .источника питани Ет, а ключа 4 от второго изолированного источника Ё2 Работа устройства по сн етс временной диаграммой (фиг. 2). Перед началом преобразовани блок II управлени устанавливает счетчик 8 и триггер 10 в исходное состо ние, при этом ключ 4 разомкнут . Одновременно блок И управлени запускает коммутатор 12, который вырабатывает управл ющие импульсы (а,б). Коммутирующие ключи 13 поочередно подключают преобразуемые сигналы к емкостному накопителю I на врем , необходимое дл его полного зар да (фиг.2,в). Пусть в ыомент t if:,, замыкаетс ключ 13. В момент 6 iff ключ 13 размыкаетс , а триггер 10 устанавливаетс блоком II управлени в такое состо ние, что ключ 4 замыкаетс , В контуре, состо щем из элементов 1,2,3,4, начинаетс переходный процесс, который имеет колебательный характер. / Если в момент времени Ь2 (Ф 2,в). когда ток достигает максимума (фкг. 2,г), закрыть ключ 4, то в контуре начинаетс новый переходный процесс. Энерги , запасенна в индуктивности, рассеиваетс isa и -активном сопротивлении конту ра при разомкнутом ключе 4. Ток уменьшаетс по экспоненциальному закону. Амплитуда напр жени на индук тивности 3 в момент г э показана на фиг. 2,д: Ji Ь ) где В реальных преобразовател х величина накопительной емкости С выбираетс так, что . Тогда амплитуда напр жени на индуктив6 ости 3 во много раз превышает пребразуемое напр жение. Так в предложенном преобразоателе удаетс получить высокую увствительность без применени силител . Входное сопротивление преобразовател к моменту времени t: - J велико и практически опедел етс токами утечки конденсатора . Дл получени наибольшей чувтвительности необходимо произвоить размыкание ключа 4 в момент достижени током контура максимального значени . Момент времени 2 определ етс устройством 2, которое вырабатывает импульс, перебрасывающий триггер 10, и тем самым коммутирует ключ 4. импульсный сигнал с индуктивности 3 поступает на амплитудновременной преобразователь 5. Временной интервал, пропорциональный измер емому напр жению е (фиг. 2,е), в селекторе 6 заполн етс импульсами генератора 7 образцовой частоты, которые подсчитываютс счетчиком 8. Результат измерени со счетчика выводитс на цифровой индикатор 9 и на входные устройства ЭВМ дл обработки. Предмет изобретени Многоканал ьный аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор с ком Пй1Сированными ключами , к выходам которых подключен емкостный накопитель, выход которого через ключ подключен к индуктивности , амплитудно-временной преобразователь со счетчиком и цифровым индикатором, блок управлени с генератором образцовой : частоты, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности преобразовател при высоком входном сопротивлении, в него введены триггер и устройство определени максимума тока, включенное последовательно с емкостным накопителем, причем выход устройства определени максимума тока подключен к одному входу триггера , другой вход которого соединен с выходом блока управлени , а выход подключен к управл ющемувходу ключа.2 determine the maximum current in the circuit elements, consisting of the element 1,2,3., The other to the control unit II. The converter also includes the switch 12 and the switching keys 13, the control circuits of the switching keys 13 are powered from one isolated power source Ет, and the key 4 from the second isolated source Е2. The device is illustrated by a time diagram (Fig. 2). Before the start of the conversion, control block II sets the counter 8 and the trigger 10 to the initial state, while the key 4 is open. At the same time, the AND control unit starts the switch 12, which generates control pulses (a, b). The switching keys 13 alternately connect the converted signals to the capacitive drive I for the time required for its full charge (FIG. 2, c). Let the key 13 close at time t if :, at the moment 6 iff, the key 13 opens, and the trigger 10 is set by the control unit II to the condition that the key 4 closes, in the circuit consisting of elements 1,2,3, 4, a transient process begins that is oscillatory. / If at time b2 (f 2, c). when the current reaches a maximum (fcg. 2, d), close key 4, then a new transient process begins in the circuit. The energy stored in the inductance is dissipated by the isa and -active resistance of the circuit when the switch is open 4. The current decreases exponentially. The voltage amplitude at inductance 3 at time e is shown in FIG. 2, d: Ji b) where In real converters the value of storage tank C is chosen such that. Then the amplitude of the voltage on the inductance of the core 3 is many times greater than the voltage being injected. Thus, in the proposed converter, it is possible to obtain high sensitivity without using silicon. The input impedance of the converter at time t: - J is large and is practically defined by the leakage currents of the capacitor. To obtain the highest sensitivity, it is necessary to open the key 4 at the moment when the current reaches the contour of the maximum value. Time 2 is determined by device 2, which produces a pulse that flips trigger 10, and thereby switches key 4. A pulse signal from inductance 3 is fed to an amplitude-time converter 5. The time interval is proportional to the measured voltage e (Fig. 2, e) The selector 6 is filled with pulses of an exemplary frequency generator 7, which are counted by the counter 8. The measurement result from the counter is output to a digital indicator 9 and to the input computer devices for processing. The subject of the invention is a multichannel analog-to-digital converter containing a switch with a Pi1Sirovannye switch, to the outputs of which a capacitive drive is connected, the output of which through the switch is connected to an inductance, an amplitude-time converter with a counter and a digital indicator, a control unit with a generator of a reference: the fact that, in order to increase the sensitivity of the converter with a high input impedance, a trigger and a device for determining the current maximum included in in series with a capacitive drive, the output of the device for determining the maximum current is connected to one trigger input, the other input of which is connected to the output of the control unit, and the output is connected to the control input of the key.

tv)tv)

CMCM

-r --r -r --r

K. .1 TV. IK. .1 TV. I

K kK k

--Г --Г

4four

toto

4four

Q.Q.

9U2.Z9U2.Z