SU875619A1 - Способ преобразовани напр жени в код - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ 1,- Изобретение относитс  к автоматике и вычиспитепъной технике и может быть использовано в информационно - иамё ритепъных системах. Известны способы преобразовани  напр жени  в код с промажуточнь1м преобразованием напр жени  во временной интервал или частоту импульсов и последуюпшм кодированием последних J.. Недостатками этих способов  вл ют с - мала  точность из-за отличи  -функции вспомагательного преобразовани  от номинальной, сложность технической реализации . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущноЬти и достигаемому эффекту  вл етс  способ преобразовани  напр жени  в код, заключающийс  в формировании нескольких различных по значению эталонных напр жений и ура новешивании преобразуемого напр жени  суммой указанных эталонных напр жений 2 .

В КОД Недостаток этого способа - мала  точность, определ ема  величиной наименьшего по значению формируемого эталонного напр жени . Уменьшение же последнего ограничиваетс  конструктивными сложност ми реализации Цель изобретени  - повышение точности преобразовани . Цель достигаетс  тем, что согласно способу преобразовани  .Напр жени  в код, заключающемус  в формировании различных по значению эталонных напр жений и уравновешивании преобразуемого напр жени  суммой указанных эталонных напр жений, увеличивают преобразуемое напр жение и набранную сумму, эталонных напр жений в целое число раз, уравновешивают полученные aanpsnжени , суммиру  с меньшим из них целое Vyi число наименьших по значению эталонных напр жений, и уменьшают полученное Уи число наименьших эталонных напр жений в И раз. Уравновешивание при этом производитс  с более высокой точностью, котора  может быть повышена в наихудшем случае во столько раз, во сколько раз увеличены преобразуемое напр жение и сумма эталонных напр жений и определ етс  только точностью сравнени  уравновешиваемых напр жений. Суммарное повьпиениё точности преобразовани  при этом складьгааетс  из повьпиени  точноета , получаемого при более точном уравновешивании напр жений и повышени  точности, получаемого благодар  увеличению входного сигнала и находитс  .в. квадратичной зависимости от увеличени  входного сигнала. Так, например, дл  повь1шени  точности в . lOO раз,, необходимо в худшем случае увеличить Ьход ной сигналов 10 раз, На , 1 приведена диаграмма напр жений, иллюстрирующа  способ; на фиг. структурна  схема устройства, реализую го способ. Сущность способа состоит в следующем , Уравновешивание входной величины начинаетс  со сформированного эталона максимальной величины, В случае, когда эталон болыие входной величины, то в старшем разр де выходного кода ставит с  О и дальше производитс  уравнове- .шивание входной величины следующим по значению эталоном. Если эталон равен или меньше входной величины, то в стар шем разр де выходного кода ставитс  1 и дальше производитс  уравновешивание входной величины суммой первого и следующего по величине эталонов. Ана логичные операции производ тс  дл  все используемых эталонов, По окончании этих операций получают значени  старших разр дов выходного кода. При этом сумма соответствующ эталонов равна --.А.-и .гн где А. - коэффициент, принимающий зна чени  О или 1, в зависимости от результата сравнени  данного эталона. Полученную сумму эталонных напр жений U и входное напр жениеЦ,увеличивают в одно и то же целое Ц число раз и уравновешивают полученные при этом напр жени , суммиру  с меньшим вэ них целоеVM число наименьших по зн чению эталонных напр жений. Процесс равновешивани  заканчиваетс , когда азность напр жений И Ц( иnU.JmU в слуае , когдаОр и Ц етанет меньше некотоого порогового напр жени  Ui. При этом олучаем равенство HU ±U --viU 4V iU3T, где VI,- коэффициент увеличени  входного напр жени  и суммы эталонных напр жений; Ы - количество добавл емых при уравновешивании миним альных эталонных напр жений; пороговое напр жение, определ емое точность преобразовани . Тогда и UX-UHKH и 9Т.У1 Физически неизбежность такого приближени  напр женийиУ и ,-f VVlUaTM объ сн етс  следующим, При осуществлении основного цикла преобразовани  возникает погрешность квантовани , т, е, в общем случае ,-vu В данном случае Up положительно, т, е, Uy7Up.,vf Однако, в принципе, возможно, что Up отрицательно, т, е, Ujc . В этом случае необходимо суммирование наименьших по значению эталонных напр жений Ugr.Vi производить с увеличенным напр жением (J. Тогда при уравновешивании напр жений получим hUj - v«UgT.y,±U,--HUnKHОднако это не мен ет сути, так как в любом случае .и. . Если Ux и UpKj увеличить в два раза, то разность между увеличенными напр Нйни ми тоже увеличитс  в два раза, причем .K, . Отсюда, если имеютс  напр жени  , h и и - -I умножить на 2, то разность равна VH-UgT.,,,T.,, и путем добавлени  к UQ напр жени  Одти можно добитьс  того, что Uc станет больше Jy; максимальное количество VI определ етс  из услови  УУ.О.)( где evitr- цела  часть отношени  Это вытекает из теории чисел. Оче видно также, что vn всегда меньше И. Устройство дл  реализации предлагаемого способа содержит тактовый генерат 1, сдвигающий регистр 2, преобразовате код - напр жение (ПКН-) 3, триггеры 4, элементы И 5-7, элементы сравнени  8-1О напр жений, счетчики II и 12, ум ножйтели напр жений 13-15, сум1м1атор напр жений 16, щину запуска 17, входную щину 18, арифметическое устройст во 19.. Устройство работаетследующим образом .„ При поступлении импульса запуска на шину запуска 17, триггер 4 старшего разр да устанавливаетс  в единичное состо ние , а все остальные триггеры - в ну левое состо ние. Одновременно импульс запуска поступает на сдвигающий регистр 2, записыва  единицу в его старший разр д . В первом такте работы преобразовате элемент сравнени  8 напр жений сравнивает входное напр женно (J, поступающее на входную шину 18, с выходным напр ;жением ПКН Зид-|-,с6ответствующим ста |шему разр ду преобразовател . Еслиидт 7 Uj(. то элемент сравнени  8 вырабатьгаает импульс, который, пройд  через элемент И 5 , открытый по второму входу потенциалом с регистра 2, возвращает триггер 4 в исхбдное (нулевое ) состо ние. При поступлении следующего тактового импульса происходит сдйи содержимого регистра 2 и установка в единичное состо ние триггера 4 следутощего разр да, в резлуьтате чего на элемент сравнени  8 напр жений поступает с ПКН 3 напр жение UgTu При UgrXUx триггер 4 не возвращаетс  в исходное состо ние, и в следующем так те работы на элемент сравнени  8, посту- пает суммарное напр жение Ug-j- 4 Ug-j 2 Таким- образом, после сдвига регистро 2 записанной единицы в младший (нулевой ) разр д на выходе ПКН 3 вырабатываетс  напр жение равно nKH-l/ Vi). где А, - коэффихшент, принимающий аав чени  О или 1 {в зависимости от состо ни  триггеров 4), При этом получают значени  старигах разр дов выходного кода (состо ние триггеров 4 код напр жени  у.) После этого элемент И 6 закрьшает с , а элемент И 7 открьшаетс . На 11 начинают поступать тактовые импульсы , Таким образом, после основного шасла работы начинаетс  дополнительный. После поступлени  на счетчик 11 первого тактового импульса на управл емые умножители напр жений 13 и 14 поступает код, соответствующий единице. В результате на выходе умножителей 13 и 14 по вл ютс  напр жени  Unj/jjH Uv. Напр жение сумматоре напр жений 16 суммируетс  с выходным напр жением умножител  напр жений 15. Последний управл етс  i счетчиком 12, на выходе которого в исходном состо нии присутствует код, соответствующий единице. На вход умножител  15 поступает наименьшее по значению эталонное -напр жение Таким. образом, в первом такте дополнительного цикла на вход сумматора 16 поступают напр жени  , и Ug. Выходные напр жени  сумматора 16 . и умножител  14 поступают на элементы сравнени  9 и 10 напр жений. Элемент сравнени  9 вырабатъшает управл ющий сигнал только тогда, когда напр жение на выходе сумматора 16 меньше напр жени  на выходе умножител  напр жений 14. Элемент сравнени  1О вырабатьгоает управл ющий сигнал только в том случае, если разность выходных напр жений сумматора 16 )Q и умножител  напр жений 14 Uyj не превьппает некоторого порогового напр жени  Uv,. Очевидно, что в первом такте . Если элемент сравнени  10 не срабатьшает то в следующем такте измен етс  оос- . то ние счетчика 11, что приводит к формированию на выходах умножителей напр жений 13 и 14 соответственно напр жений 2 УП и 2 Uy . В том случае, ког да UQ и , управл ющий сигнал с элемента сравнени  9 поступает на вход счетчика 12 J и на выходе умножител  напр жений 15 формируетс  напр жение 20д, поступающее на сумматор 16. Дальнейша  работа протекает аналогично и прекращаетс  после срабатъгоани  элемента сравнени  10, запирющего элемент И 7. При этом ид±и„--ис ии,±и,-.,и где in. и т- соответственно состо ни  счетчиков 11 и 12. Сйвдрватегало, пчИ v Jgr.M- Ti Вшод ой ход определ етс  арифме4 чвск 1М устройством 19 по сосТо нга триггеров 4 («од напр жени Ц|) и счетчиков 11 и 12 (значени  чисел Я несоответственно),. Форм у п а изобретени  Способ преобразовани  напр жени  в itoA, эакЛючаклцийс  в формировании ра тайных по значению этапонн(з1х напр же 19Q и уравновешивании преобразуемого напр жени  суммой указанных эталонных напр жений , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , У9,еличивают преобразуемое напр жение и набранную сумму эталонных напр хданий в И целое число раз, уравновешивают полученные напр жени , суммиру  с меньшим из них целое И1 число наименыийх по значению эталонных напр жений , и уменыпают полученное Уп число наименьших эталонных напр жений в h раз. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Цифровые электроизмерительные приборы. Под ред. Шл ндина В. М., 1972, с. 136-151. 2.ГИтис Э. И, Преобразователи информации дл  ЭиВУ. 1975, с, 299-300 ( прототип).

пЧц

ll/f

,ап

:±:И

Оц

I :

тт т.тт

П 51

Claims (1)

1. Формулаизобретения

   Способ преобразования напряжения в Йод, заключающийся в формировании различных по значению эталонных напряжений

   875619 8 и уравновешивании преобразуемого напряжения суммой указанных эталонных напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобра· 5 зования, увеличивают преобразуемое напряжение и набранную сумму эталонных ' напряжений в И целое число раз, уравновешивают полученные напряжения, суммируя с меньшим из них целое И) число наиЮ меньших по значению эталонных напряжений, и уменьшают полученное Щ число наименьших эталонных напряжений в И раз.