SU957428A1 - Преобразователь неэлектрических величин в цифровой код - Google Patents

Description

вани  от стабильности параметров резисторов . Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости и точности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь неэлектрических величин в цифровой код, содержащий источник питани , выход которого через переключатель пол рности подключен к входу питани  преобразовател  сопротивлени  в напр жение , выход последнего соединен со входом масштабирующего усилител , два резистора, трехпозиционный ключ интегратор, выход которого через нуль-орган соединен со входом блока управлени , первый и второй выходы которого подключены к управл ющим входам переключател , пол рности трехпозиционного ключа, введены второй и третий трехпозиционные ключи, первые, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с выходом масштабирующего усилител , выходом источника питани  и общей шиной , выходы первого и второго трехпозиционных ключей подключены через первый и второй резисторы к.инвертирующему входу интегратора,, неинвертирующий вход которого соединен с выходом третьего трехпозиционного ключа, а управл ющие входы второго и третьего трехпоэиционных ключей соединены соответственно с третьим и четвертыми входами блока управлени  На фиг.1 представлена функциональ на  схема преобразовател ; на фиг.2 временные диаграммы его работы. Устройство содержит переключатель 1 пол рности, преобразователь 2 сопр тивлени  в напр жение/ масштабирующий усилитель 3, источник 4 питани  трехпозиционный ключи 5-7, резисторы 8 и 9, интегратор 10, нуль-орган 11 блок 12 управлени . На фиг.2 представлены временные диаграммы работы, где изображены,соответственно , выходы ключей 5-7, выход интегратора 10 и выход нульоргана 11. . . Устройство работает следующим образом . Напр жение- с источника 4 питани  через переключатель 1 пол рности поступает на одну из вершин диагонали питани  измерительного моста. При этом подключение второй вершины диагонали питани  к выходу операционного усилител , неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а инвертирующий - с одной из вершин измерительной диагонали, обеспечивает поддержание в указанной вершине измерительной диагонали потенциала, равному потенциалу на неинвертирующем входе усилител , т.е. нулевому потенциалу. Такое включение позвол  ет избавитьс  от необходимости использовани  гальванически разв зан- ного источника питани . Цикл работы преобразовател  осуществл етс  в четыре.такта. В первом такте ключи 5-7 устанавливаютс  соответственно в положение I, щ, П, а пол рность напр жени  на выходе переключател  1 пол рности соответствует пол рности выходного напр жени  источника 4 питани . Во втором такте ключи 5-7 по сигналу с блока 12 управлени  устанавливаютс  соответственно в положение 1 , ,1, а пол рность напр жени  на выходе переключател  1 пол рности мен етс  на противоположное. В третьем такте ключи 5-7 устанавливаютс  в положение iTi , I и Щ , а переключатель 1 пол рности возвращаетс  в исходное поожение . Если представить выходное напр жение усилител  3 как аддитивную CMedb полезного сигнала Ux и сигнала помехи Un , то напр жение на выходе интегратора 10 в момент времени t равно пи, т .T : n V RlC 01 V . nл R7R;;c ог о Ъ . ) ъ где R и Rij - сопротивление резисторов 8 и 9 соответственно; С -, емкость интегратора 10; TQ.J - длительность i-ro так-та; UQ - напр жение источника питани ; Uf, - напр жение помехи в i-TOM такте. При равенстве To-t Toi2. Тоз выражение можно привести к виду (,, () . г° . R. 0ЧТо четвертом такте ключи 5-7 устанавливаютс  в положени  И, И и ш соответственно, т.е. происходит считывание Напр жени , накопленного на интеграторе 10. Момент полной компенсации напр жени  фиксируетс  нульорганом 11. В момент tr имеем %(.)-Т„Ц|(-.о,,мО„-( oi S- OОтсюда определ ем функцию преобраз вани  устройства T-ft-t М x-(4%)(R74l т.е. дл  Ux ±Uo/2 выходной интер вал Ту измен етс  на величину tT. Погрешность измерени  от присут стви  помехи определ етс  последним членом выражени . Если помеха на прот жении всего измерительного ци ла посто нна, то лО 0. Определ  ем 1 одуль этого выражени  дл  случ гармонической помехи 11, Up, sin((jot+U При равенстве R Ro и 0 атр ЛТх 1 ( JsinCu.t+Vldt-ij sin ()db ЪТ, °° °TO Гп lUn js,-nCa;i.4) . (0 Максимальное значение погрешнос IЗшТо 1 л 1 соответствует при sin J - , т.е. при ± f (2п+1), о куда Ч +(2n-i-1)-3nfTo , где п О, 1, 2, 3 Подставл   значение lJn, U -2-, и определ   при этом относительное изменение выходного интервала Тд, имеем , 4

или дл  помехоподавлении в логарифмическом масштабе

u)T,

sin

,; .

50

1.Пр нишников в.А. Интегрирующие цифровые вольтметры посто нного тока. Энерги , 1976, с.253.

2.Авторское свидетельство СССР 55 № 639140, кл. Н 03 К 13/00, 1978

Claims (1)

1. (прототип). что составл ет дл  сетевой помехи с f 50 Гц при TO 100-10 с не менее 72 дБ, т.е. более чем в 100 раз больше в относительных единицах, чем у прототипа. Нестабильность частоты помехи не оказывает большого вли ни  на помехоподавление (например, при изменении частоты в два раза помехоподавление снижаетс  всего на 6 дБ) . Формула изобретени  Преобразователь неэлектрических величин в цифровой код, содержащий источник питани , выход которого через переключатель пол рности подключен к входу питани  преобразовател  сопротивлени  в напр жение, выход последнепо соединен с входом масштабирующего усилител , два резистора, трехпозиционный ключ, интегратор, выход которого через нуль-орган соединен -с входом блока управлени , первый и второй выходы которого подключены к управл ющим входам переключател  пол рности и трехпозиционного ключа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости и точности, в него введены второй и третий трехпозицчонные клю- . чи, первые, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с выходом масштабирующего усилител , ВЫХОДОМ источника питани  и общей шиной, выходы первого и второго трехпозиционных ключей подключены через первый и второй резисторы к инвертирующему входу интегратора, неинвдртирующий вход которого соединен с выходом третьего трехпозиционного ключа, а управл ю1дае входы второго и третьего трехпозиционных ключей соединены соответственнно с третьим и четвертым выходами блока управле- ни . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   -ITTf