SU603121A1 - Устройство дл измерени времени установлени выходного напр жени цифро-аналогового преобразовател - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ. ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЦИФРО-АНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ рамматора поразр дно Соединены со входами эталонного цифро-аналогового преобразовател , при этом один вход триггера еоединен с выходом переключател , второй его вход соедн-. ней с выходом дополнительного инвертора, а V выход подключен ко входу упом нутого вентил . Структурна  электрическа  схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит генератор 1 импульсов , эталонный цифро-аналоговый преобразователь 2, блок 3 дешифрации и индикации, нуль-орган 4, программатор 5, состо щий из задатчиков кодов б-8, блоки логических элементов И 9, 10, инвертор 11, блок логических элементов ИЛИ 12, расширитель 13, инвертор 14, переключатель 15, триггер 16, вентиль J7, квантующий генератор 18, счетчик 19. На чертеже также показан измер емый цифро-аналоговый преобразователь 20. Принцип работы устройства заключаютс  в следующем. ;/ В исходном состо нии импульс на выходе .генератора импульсов 1 отсутствует, напр жение на выходе исследуемого цифро-аналогового .преобразовател  равно нулю; на выходе нуль-органа 4 установлен «нулевой сигнал, вентиль 17 закрыт «нулевым сигналом триг .гера 16 и импульсы генератора 18 в счетчик 19 не. проход т. При по влении импульса U.,: ге . нёратора импульсов 1, воздействующего на пер . вые входы элементов И первого блока элементов И 9, управл ющие сигнальг с первого за . датчика кодов 6, воздействующие на вторые входы эле.ментов И блока эле.ментов И 9 (в f -соответствии с заданной комбинацией Ni), про .ход т через соответствующие элементы ИЛИ блока 12 и воздействуют, на входы исследуе .мого цифро-аналогового преобразовател  20. Напр жение на выходе исследуемого цифроаналогового преобразовател  20 начинает возрастать и с течением вре.мени достигает хстановившегос  значени  Uf.. После окончани  импульса Uia. генератора импульсов 1 на выходе инвертора 11 по вл етс  импульс LjV«,, кото .рый воздействует на первые входы элементов И блока 10, разреша  тем самы.м прохождение управл ющих сигналов с задатчика кодов 7, воздействующих на вторые входы элементов И блока 10 (в соответствии с заданной кодовой комбинацией N2), на входы элементов ИЛИ блока 12 и далее на соответствующие входы исследуемого цифро-аналогового преобразовател  20. На выходе исследуе.мого цифро-аналогового преобразовател  20 начинает нарастать напр жение от UN, до Uh-j Врем  установлени  этого напр жени  расщир етс  расширителем 13. С выхода расщирител  13 выходное напр жение исследуемого цифро-аналогового преобразовател  20 поступает на первый вход нуль-органа 4, на второй вход которого подаетс  напр жение с выхода эталонного цифро-аналогового преобразовател  2, определ ю-щее уровель срабатывани  нуль-органа 4. При достижении равенства этих напр- жений , нуль-орган 4срабатывает, т.е.. на его i ыходе по вл етс  «единичный сирпал который перебрасывает триггер 16 из «едиНичного состо ни  в «нулевое. На выходе триггера 16 по вл етс  «нулевой сигнал, закрывающий вентиль 17 и запрещающий прохождение импульсов генератора 18 в счетчик 19. Счет импульсов генератора 18 прекращаетс . После окончани  действи  импульса Ц генератора импульсов 1 напр жение на выходе исследуемого цифро-аналогового преобразовател  20 начинает уменьщатьс  и с течением вре.мени становитс  равным . В мо.мент, когда убывающее по экспоненте выходное напр жение исследуемого цифро-аналогового преобразовател  20 становитс  меныне выходного напр жени  эталонного преобразовател  2, нуль-орган 4 оп ть срабатывает, т.е. на его выходе по вл етс  «нулевой сигнал. С приходом следующего импульса U генератора импульсов 1 происходит процесс установлени  напр жени  от И до UN (и от U до UM после окончани  действи  импульса С.-) на выходе исследуемого цифро-аналогового преобразовател  20, и работа устройства в целом повтор етс . Врем  установлени  выходного напр жени  исследуемого цифро-аналогового преобразовател  20 определ етс , как произведение количества и.мпульсов генератора 18 (подсчитанное счетчиком 19 за промежуток времени t с момента по влени  импульсов 1 генератора импульсов 1 до момента достижени  выходны.м напр жением Ub..x исследуемого цифро-аналогового преобразовател  20 ровн  из.мерени  Uyp, заданного эталонны.м цифро-ана,1ого1 ы.м преобразователем 2) и периода с.ииованин этих импульсов, разделенное на коэффициент расширени  расширител  13. t - t у с ш - т -где N - количество импульсов генератора 18, подсчитанное счетчиком 19; Ttxii. - период следовани  импульсов генератора 18; Крое,, - коэффициент расширени  расщирител  13. После окончани  каждого цикла измерени  рез льтат счета счетчика 19 поступает в блок дешифрации и индикации, где производитс  его дешифраци  и осушесгь 1 етс  выдача результата в прин тых единицах измерени . Дл  измерени  времени установлени  при нарастании выходного напр жени  исследуемого цифро-аналогового преобразовател  от значени  LV , определ емого кодовой комбинацией NI, до напр жени  U//, определ емого кодовой комбинацией N2, в случае если кодова  ко.мбина11и  NI больше кодовой ко.мбинании .NJ5(Ni N2), переключатель 15 устанавливаетс  в другое положение. Далее устройство работает аналогично его работе, при измерении времени установлени  в случае, описанном выше , с тем лишь отличием, что с помощью эталонного цифро-аналогового преобразовател  2 задаетс  новый требуемый уровень измерени , а переброс триггера 16 осуществл етс  импульсом с выхода инвертера 14.

При измерении времени установлени , когда выходное напр жение исс.тедуемого цифро-аналогового преобразовател  убывает от значени  , определ емого кодовой комбинацией N2, до значени  UN., определ емого кодовой комбинацией NI, устройство работает с тем отличием, что кодова  комбинаци  NI задаетс  задатчиком кодов 7, а кодова  комбинаци  N2 задаетс  задатчиком кодов 6.

При измерении времени установлени , когда выходное напр жение исследуемого цифро-аналогового преобразовател  убывает от значени  Ur, до значени  UM, .устройство работает с тем отличием, что кодова  комбинаци  Ni задаетс  задатчиком кодов 7, а кодова  комбинаци  Nj задаетс  задатчиком кодов 6.

Уровень амплитуды измерени  (уровень ера батывани  нуль-органа 4) при измерении времени установлени  как в рассмотренных основных , так и в других случа х, задаетс  выходным напр жением эталонного цифро-аналоговего преобразовател , определ емым входной кодовой комбинацией, задаваемой задатчиком кодов 8. Точность задани  уровн  амплитуды, до момента достижени  которого измер етс  врем  установлени  выходного напр жени  исследуемого цифро-аналогового преобразовател , и точность калибровки нуль-органа 4 (котора  производитс  путем включени  младшего разр да эталонного цифро-аналогового преобразовател  2 с помощью задатчика кодов 8), при одинаковом диапазоне выходных напр жений исследуемого и эталонного цифро-аналоговых преобразователей, зависит от соотношени  числа разр дов преобразователей.

Кроме точности задани  уровн  амплитуды измерени  и точности калибровки нуль-органа 4, точность измерени  времени установлени  выходного напр жени  исследуемого цифро-аналогового преобразовател  определ етс  также числом уровней квантовани  импульса выходного напр жени  на участке его нарастани  или убывани . Число уровней квантовани  выходного напр жени  исследуемого цифро-аналогового преобразовател , до момента установлени  этого напр жени  зависит от соотношени  времени установлени  выходного напр жени  исследуемого цифро-аналогового преобразовател , коэффициента расширени  расширител  и частоты следовани  импульсов генератора 18, а также от стабильности этой частоты, от стабильности порога срабатывани 

нуль-органа 4 и от соотношени  частот импульсов генератора импульса 1 и генератора 18.

Claims (2)

1. Data Conversion Handboock by Donald В. Bruck Hyerid Systems Corporation, First Edition, 1974, c. 2-52.

2. Балашов В. П., Валитов P. А. и др. Автоматизаци  радиоизмерений. Сов. радио, М., 1966, с. 291.