SU873407A1 - Устройство дл преобразовани напр жени в цифровой код - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано при разработке цифровых вольтметров. Известно устройство дл  преобразовани  напр жени  в цифровой код, которое содержит элемент сравнени , генератор пилообразного напр жени , генератор образцовой частоты и блок управлени  1. Недостаток известного устройства низка  точность врем -импульсного кодировани . Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  цифровой вольтметр с врем -импульсным преобразованием, содержащий входной усилитель, схему сравнени , электронный ключ, генератор пилообразного напр жени , генератор счетных импульсов, триггер начала измере НИН, счетчик импульсов и цифровой индикатор 2. .Однако указанное устройства также имеет низкую точность, так как часто та генератора счетных импульсов огра ничена и погрешность измерени  существенно возрастает при уменьшении абсолютного значени  измер емого напр жени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Дл  достижени  цели в устройство дл  преобразовани  напр жени  в цифровой код, содержащее нуль-орган, первый вход которого подключен к генератору пилообразного напр жени , второй - к входной шине, генератор опорной частоты, выход которого подключен через ключ к счетчику импульс .ов, триггер начсша измерений, выход которого соединен с управл ющими входами ключа и генератора пилообразного напр жени , введены дополнительные нуль-орган, генератор пилообразного напр жени  и триггер управлени , причем вход дополнительного генератора пилообразного напр жени  подключен к выходу триггера управлени , а выход - ко входу дополнительного нульоргана , другой вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напр жени , а выход - со входами установки в нуль триггеров начала измерени  и управлени , входы установки, в единицу которых подключены соответственно к управл ющему входу устройства и к вьлходу нуль-органа. На Фиг.i приведена структурна  схема устройства; на фиг.2 - временна  диаграмма, по сн юща  работу устройства.

Устройство состоит из триггера 1 управлени , триггера 2 начала измерени , генератора 3 образцовой частоты , генераторов 4 и 5 пилообразного напр жени , нуль-органов 6 и 7, электронного ключа 8, счетчика 9 импульсов .

Входы установки триггеров 1 и 2 в нулевое состо ние объединены и подключены к выходу нуль-органа 7, а вход установки триггера 1 в единичное состо ние подключен к выходу нуль-органа б, на один вход которого подаетс  измер емое напр жение U , а другой объединен с одним из входов нуль-органа 7 и подсоединен к выходу генератора 5 пилообразного напр жени , вход которого объединен со входом ключа 8 и подключен к выходу триггера 2.

Кроме того, выход генератора 4 пилообразного напр жени  соединен со входом нуль-органа 7, а вход - с выходом триггера 1 управлени . Выход генератора 3 образцовой частоты подсоединен ко второму входу ключа 8, выход которого имеет св зь со входом счетчика 9.

Устройство работает следуквдим образом . .

Перед началом измерени  триггеры 1 и 2 наход тс  в состо нии О, генераторы 4 и 5 отключены. В момент времени t по приходу сигнала управлени , разрешак цего измерение, с помощью триггера 2 начала измерени  запускают генератор 5 пилообразного напр жени , который формирует напр жение Up( (фиг. 2) с наклоном К. Одновременно выходным сигналом триггера 2 открываетс  ключ 8 и счетчик 9 подсчитывает количество импульсов, прошедших через ключ 8 от генератора 3 образцовой частоты.

Измер емое найр жение Uy (фиг.2) и пилообразное напр жение Од посто нно сравниваютс  нуль-органом б.

В момент t,, равенства напр жений и у и UQ нуль-орган б с помощью триггера 1 управлени  запускает вспомогательный генератор 4 пилообразного напр жени , который формирует напр жение Uj (фиг.2) с наклоном К, причем К,. К;,.

Пилообразные напр жени  U и U, посто нно сравниваютс  нуль-органом 7, который фиксирует момент t их равенства. В момент времени t выходным сигналом нуль-органа 7 триггеры 1 и 2 устанавливаиотс  в исходное состо ние, ключ 8 закрываетс , прекращаетс  подсчет импульсов, вырабатываемых генератором 3.

Число импульсов N , зафиксиро- , ванное счетчиком 9, считают как циф-, ровой результат измерени . На этом цикл измерени  заканчиваетс .

Легко показать, что числов N пропорционально измер емому электрическому напр жению и определ етс  выражением:

Кг f сч

и

N,

Ka(

X t

де ff., частота следовани  счетныЗГ

Сч импульсов.

Повь цение точности при измерении достигаетс  за счет дополнительного масштабного преобразовани  временного интервала, пропорционального измер емому напр жению. При этом не требуетс  увеличени  частоты следовани  счетных импульсов и, следовательно, повышени  быстродействи  счетчика.

Наиболее эффективно применение устройства дл  измерени  малых значений напр жений.

Claims (2)

1.Швецкий Б.И. Электронные измерительные приборы с цифровым отсчетом , К., Техника 1970, с.33-35.

2.Атамал н Э.Г. и др. Методы и средства измерени  электрических ве личин. М., Высша  школа, 1974, с.90, рис.3-30.