Преобразователь напряжение-временной интервал

 

(72) Автор изобретения

Н.И.Петров (71) заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении.

Известны преобразователи напряжение-временной интервал с использованием генератора ступенчатого напряже- q ния. В таком преобразователе минимальная абсолютная погрешность преобразования напряжения во временной интервал равна длительности одной ступеньки генератора 1 1 . 1О

Недостатком указанного преобразователя является ограниченная точность преобразования, связанная с тем, что за счет нестабильности и шума элементов схемы имеется некоторое предельное значение напряжения ступеньки генератора, дальнейшее уменьшение которого невозможно.

Известен преобразователь напряжение-временной интервал, содержащий и элементы сравнения, первые входы которых соединены с шиной преобразуемого сигнала, вторые входы - с выхо2 дами блока формирования, развертывающего напряжения, а выходы подклю" чены к входам элемента ИЛИ, генератор стабильной частоты, выход которого через элемент И соединен с входом блока формирования развертывающего напряжения, управляющий вход элементов И соединен с выходом триггера, первый вход которого соединен с шиной запуска 1 2 J .

В известном устройстве в блоке формирования развертывающего напряжения используется генератор пилообразного развертывающего напряжения с блоком ступенчатои задержки, выполненным в виде элементов задержки, из-за чего устройство имеет малую точность.

Цель изобретения — повышение точности, Цель достигается тем, что в преобразователе напряжение-временной ин- . тервал, содержащем элементы сравнения, первые входы которых соединены

3 10053 с шиной преобразуемого сигнала, вторые входы - с выходами блока формирования развертывающего напряжения, а выходы подключены к входам элемента

ИЛИ, генератор стабильной частоты, выход которого через элемент И соединен со входом блока формирования развертывающего напряжения, управляющий вход элементов И соединен с выходом триггера, первый вход которого со- 16 единен с шиной запуска, блок формирования развертывающего напряжения выполнен в виде группы генераторов cty" пенчатого напряжения по числу элементов сравнения. первые входы которых 15 соединены с выходами блока ступенчатой задержки, подключенного к входу блока формирования развертывающего напряжения, вторые входы - к выходам . блока начальных напряжений, а выходы- 2в с выходами блока формирования развертывающего напряжения, а выход элемента ИЛИ соединен со вторым входом триггера и входом сброса блока формирования развертывающего напряжения. щ

На фиг.l представлена структурная схема преобразователя.

Схема состоит йз элементов сравнения 1, блока формирования развертывающего напряжения, выполненного в виде генераторов 2 ступенчатого напряжения, блока 3 ступенчатой задержки, блока 4 начальных налряжений. Остальные блоки устройства: элемент

5 ИЛИ, генератор 6 стабильной частоты элемент 7 И, триггер 8.

Преобразователь работает следующим образом.

Генераторы 2 ступенчатого напряжения одним своим входом соединены с блоком 4 начальных напряжений и до начала работы имеют на своих выходах напряжения от - - до -E, где пколичество элементов сравчения 1, причем первый генератор соединен с

45 выходом -Eo 6siîêà напряжений, последующие генераторы присоединяются к выходам с последовательно ступенчато убывающими напряжениями. Второй вход (пусковой) генераторов соединяются с выходом генератора стабильной частоты через элемент И 7, причем первый генератор соединен. непосредственно, а последующие - через блок 3 ступенчатой задержки. При подаче на стартовый вход преобразователя импульса запуска триггер 8 по выходу устанавливается в состояние н1", и открывает элемент И 7. Первым импульсом генерато06 ф ра 6 стабильной частоты запускается 1 первый генератор 2 ступенчатого нв" пряжения с начальным напряжением -E>

Через время — о запускается второй reи и-3 нератор с начальным напряжением - „ Еи т.д. В момент, когда входное напряжение будет равно напряжению одного из генераторов 2, сработает один из элементов сравнения 1, импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 5 сбрасывает все генераторы 2 ступенчатого напряжения и триггер 8 в исходное состояние, В результате процесс одного преобразования заканчивается.

На выходе преобразователя наблюдается импульс, длительность которого пропорциональна величине входного напряжения.

Погрешность преобразователя зависит от числа применяемых генераторов ступенчатого напряжения и схем сравнения.

На фиг.2 представлены временные диаграммы работы преобразователя для п=l, 2, 4.

Каждая пара генератор ступенчатого напряжения элемент сравнения ра-> ботает в обычном режиме (как при n l), однако за счет сдвига начальных напряжений генераторов на часть напряжения ступеньки и ступенчатого запаздывания при запуске генераторов структурная схема преобразователя обеспечивает получение результирующей характеристики (на фиг.2 отмечена утолщенными линиями) со значительным снижением погрешностИ преобразования.

Таким образом, использование данного. технического решения позволяет повысить точность преобразователей напряжение-временной интервал и может быть применено при разработке прецизионных устройств.

Формула изобретения

Преобразователь напряжение-временной интервал, содержащий элементы сравнения, первые входы которых соединены с шиной преобразуемого сигнала; вторые входы - с выходами блока формирования развертывающего напряжения, а выходы подключены к входам элемента ИЛИ, генератор стабильной частоты, выход которого через элемент И соединен с входом блока формирования развертывающего напряжения, управляющий вход элемента И

3 1005306 & соединен с выходом триггера, первый а выходы - с выходами блока формировход которого соединен с шиной за- вания развертывающего напряжения, пуска, отличающийся тем, при этом выход элемента ИЛИ соединен что, с целью повышения точности, блок с вторым входом триггера и входом формирования развертывающего напря- s сброса блока формирования развертыжения выполнен в виде группы .генера- вающего напряжения ° торов ступенчатого напряжения по чис- Источники информации лу элементов сравнения, первые входы принятые во внимание при экспертизе которых соединены с выходами блока 1. Авторское свидетельство СССР ступенчатой задержки, подключенного в 11 599t62, кл. Н 03 К 13/20, 1973. к входу блока формирования разверты- 2. Авторское свидетельство СССР вающего напряжения, вторые входы - к У 327602, кл. H. 03 К 13/20, 1970 .выходам блока .начальных напряжений, (прототип).

1005306

Составитель В.Махнанов

Редактор А.Долинич Техред Я. Пекарь Корректор М.Коста

Заказ 1925/77 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4