Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

 

МИОГОКМГАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ЦИфЮВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок уйравления комивутатором выходы которого подключены к входам коммутАТ (Ч, {гермо|реэистор1л, первые выводы каждого иэ которых подключены к общей июне, вторые выводы подключены через Komytarop к выходу измерительного генератора тока и первому входу:усилителя, второй вход, которо FQ через коммутатор подключен к выходу кркпенсирукмцего генератора тоKai , а )выход усилителя и выход источ1шка опорного напряжения соответственно подАЛючеШ через первый и второй ключи к входу интегратора, выход которого через коАшаратор подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к t-входу счетчика, второй и третий выходы - к входам управления первого и второго ключей, а информещионные входы -.к выходам счетчика, от л и ч а ю щ и йен тем, что, .с целью повышения точности измерений , него введены постоянный за .поминаю11В1й узел, элемент И-НЕ, элементы 2И-НЕ и элемент 2И, первый Вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, второй с шьпсодом элемента И-НЕ и с вторым входом блока управления, а выход подключен к R -входу счетчика, выхо- . ды которого подключены соответственно к первьм. входам элементов 2И-НЕ, вторые входы - к заходам постоянного запркинаюшего узла, а выхода к соответствуюцим входам элемента И-НЕ, управляющий вход которого подключен к пятому выходу блока: управления , при зтОм входы постоянного запоминающего узла подключены к выходам блока управления коммутатором, а первые выводы терморезисторов через коммутатор подключены к выходу компенсирукщего генератора тока.

3@Р Н 03 К 13У2О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р ° ; « „ « ", ". фГ q /

« «««

: = 1

1

"« « . . « ", « ./

« «, . "« (21 ) .. 323671 1/18-21 ,(22) 14.01 81 (46) 15.05 83. Вюл. В 18 (72) В. И. Васс и. В.С. Ицкович (53) 681 325 (0®8. 8) (56) 1. Электрические измерения неэлектрических величин. Под ред.

П.В.. Новицкого, Л., Энергия, 1975, с. 14.

2. Система сбора информации. 1У 6Л1 5QO 013 1977. (54 ) (57 ) ИНОУОЕАНАЛЬНИИ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содериаций блок уиравления коммутатором, выходы которого подключены. к входам коммутатора, а"ермореэисторы, первые выводы каидого иэ которых подключены к обцей июне, вторые выводы подключейы через коммутатор к выходу измерительного:генератора тока и первому входу .усилител«я, второй вход. которо-

rî через коммутатор. подключен к выходу компенсирующего генератора тока, а выход усилителя и выход источиика« опорного напряжения соответственно подключены через первый и второй ключи к входу интегратора, выход которого через компаратор подклюSU„„f018235 A чен к первому входу блока управления, первый выход:которого подключен к

С-входу счетчика, второй и третий выходы - к входам управления первого и второго ключей, а инФормационные входы - к выходам счетчика, о т л и ч.а ю щ и й. с я :тем, что, ;с целвю повышения точности измерений, «в него введены постоянный за.поминающий узел, элемент И-НЕ, элементы 2И-НЖ н элемент 2И, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, второй— с выходом эЛемента И-НЕ и с вторым входом блока управления, а выход подключен к Р -входу счетчика, выходы которого подключены соответствен- 3 но . к первыма входам элементов 2И-НЕ,. вторые входы. †. к выходам постоянного запомннакиаего узла, а выходык соответствукицим входам элемента

И-НЕ, управляяций вход которого подключен к пятому выходу блока управления, при этом входы постоянного Вае4" запоминающего узла подключены к выходам блока управления коммутатором, а первые выводы терморезисторов че- lewd реэ коммутатор подключены к выходу компенснрукхцего генератора тока.

Ю.

1018235

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к преобразователям температуры, использую" щим в качестве датчиков-термосопротивления.

Известно многоканальное устройст-, во для измерения температуры, содер-, жащее включенные в мостовую схему ,измерительный генератор тока, резис

"тор сравнения. и термометры сопротив- ления, соединенные с блоком измере-, 10 иия лри помощи трехпроводной линии ,и коммутатора (1 ).

Недостатком этого устройства яв-. ,ляемся нелинейная зависимость выходного напряжения от сопротивления тер мометров, что приводит-к дополнительной Погрешности преобразования.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является многоКайальное устройство для измерения температуры, содержащее термосопротивления, коммутатор, блок управления коммутатором, генераторы изме.— рительного и компенсирующего тока, Усилитель, интегратор, блок управления, источник опорного напряжения, компаратор, ключи и связи между ними (2 g. недостатком известного устройства является то, что появляются дополнительные составляющие погрешности, вызванные изменением номинала резистора сравнения, изменением ве.личины компенсирующего тока и комму,,татором резисторов сравнения. Кроме 35 того, количество различных диапазонов ограничено количеством точных резисторов сравнения, установленных в устройстве. Получить в процессе эксплуатации промежуточные значения 4О границ диапазона кодируемых сопротивлений нельзя.

Целью .изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается .тем, что в многоканальный анало .-.цИфровой. преобразователь, содерж. щый блок управления коммутатором, выходы которого подключены к входа коммутатора,терморезисторы, первые выводы каждого.из которых подключены к общей шине, вторые выр-.ды подключены через коммутатор к выходу измерительного генератора тока и первому,входу усилителя, второй вход котрго через N yTarop подключен 55 к выходу компенсирующего генератора тока, а выход усилителя н выход ис..точника опорного напряжения соответственно подключены через первый и второй ключи к входу интегратора, О выход которого через компаратор подключен к первому входу блока управления, первый выход -которого подключен к с-входу счетчика, второй и третий выходы - к входам Управления 65 первого и второго ключей, а информа-I ционные входы - к выходам счетчика, введены постоянный запоминающий узел элемент И-НЕ, элементы 2И-НЕ и элемент 2И, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления,второй — с выходом элемента

И-НЕ.и с вторым входом блока управления, а выход подключен к Й -входу счетчика, выходы которого подключены .соответственно к первым входам элементов 2И-НЕ, вторые входы — к выходам постоянного запоминающего узла, а выходы — к соответствующшм входам элемента И-HK управляющий вход которого подключен к пятому выходу блока управления, при этом входы постоянного запоминающего узла подключены к выходам блока управления коммутатором, а первые выводы терморезисторОВ через коммутатор подключены к выходу компенсирующего генератора тока.

На чертеже представлена функциональная схема многоканального аналого-цифрового преобразователя, Устройство содержит коммутатор 1, терморезисторы 2, генератор 3 измерительного тока, генератор 4 компенсирующего тока, усилитель 5, интегратор 6, компаратор 7, источник 8 опорного напряжения, .ключи 9, блок

10 управления, блок 11 управления коммутатором, счетчик 12, постоянный запоминающий узел 13 (ПЗУ), элементы 14 2И-НЕ, элементы 15 И-ЙЕ, элементы 16 2И.

Преобразователь работает следующим образом, Блок 11 управления коммутатором вырабатывает сигнал, по которому коммутатор 1 подключает один из терморезисторов 2 к выходам генераторов 3 и 4 и к входам усилителя 5.

Этот же сигнал возбуждает на выходе

ПЗУ 13 код, соответствующий диапазону выбранного канала. Блок 10 управления замыкает ключ 9, подающий на вход интегратора 6 выходное напряжение усилителя 5. После окончания первого такта интегрирования блок

10 замыкает ключ 9, подключающий к входу интегратора 6 источник 8. Одновременно во время второго шага интегрирования разблокируется элемент

15 И-НЕ. Когда во время второго шага интегрирования тактовые импульсы, поступающие на С -вход счетчика 12, устанавливают в нем код, равный требуемому смещению диапазона, на выходе элемента 15 возникает импульс, который после элемента 16 2И поступает на Р-вход счетчика 12 и устанавливает его в нулевое состояние.

После прохождения импульса элемент

15 блокируется сигналом с выхода блока 10 управлений до начала следующего второго шага интегрирова1018235

ВНИИПИ Заказ 3560 53 Ти аж 936 По писное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния. Второй mar интегрирования окан- чивается в момент срабатывания ком- паратора 7, когда выходное напряже.ние интегратора 6 меняет знак.

Таким образом использование вместо резисторов сравнения цифрового способа сдвига диапазона преобразуемых сопротивлений повышает точность . преобразователя, так как исключаются погрешности, вызванные неточностью и нестабильностью этих резисторов, 10 и погрешности, вызванные коммутатором, переключающим эти резисторы.

Компенсирующий ток создает на порядок меньшую погрешность, так как не протекает через резистор сравнения..

Расширяются функциональные возможнос-. ти устройства, так как в заданных пределах можно. устанавливать для каждого канала произвольное эна чение смещения диапазона. Требуемое ! смещение диапазона достигается не

I установкой в блок высокостабильных ,резисторов смещения с различными ! номиналами, а лищь перепрограммиро;вани ем ПЗУ.