Время-импульсный преобразователь параметров переменного тока

 

ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий аналоговый показывающий прибор со световым указателем, Фото Чувствительные элементы, дифференциальное звено, формирователь выходного временного интервала, о т л и .ч а ю щ и ис я тем,ЧТО, с целью повышения быстродействия и точности преобразования, в него дополнительШ но введены генератор тактовых импульсов , счетчик, регистр сдвига, управляемые ключи, причем первые электроды всех чувствительных элементов соединены с входом дифференциального зве.на, вторые электроды фоточувствительных элементов через сигнальные цепи управляемых ключей соединены с нулевой шиной, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом регистра сдвига, первым входом формирователя выходного временногр интервала и первым входом счетчика, выход которого является цифровым выходом преобразователя , второй вход счетчика § соединен с выходом формирователя выходного временного интервала, вто (Л рой вход последнего соединен с выходом дифференциального звена и со сбросовым входом регистра сдвига, выходы которого в свою очередь сое1динены с соответствующими управляющими входами управляемых ключей. 00 00 00

(191 (11) А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(511 H 03 К 13/20 02 F 7/00,,- — -=,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЪГ "" -::-. "-,;(:1 (!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ выходного временного интервала, второй вход последнего соединен с выходом дифференциального звена и со сбросовым входом регистра сдвига, выходы которого в свою очередь сое- (21) 3441873/18-25 (22) 28.05.82 .(46) 15.02.84. Бюл. М 6 (72) В.Г.Красиленко, B.II.Кожемяко и Л.Н.Тимченко (71) Винницкий политехнический ин . ститут (53) 681.325 (088.8) .(56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 523537, кл. Н 04 g 5/30, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР .9 661122440044, кл. Н 03 К 13/20, 1976, (прототип), (54) (57) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ IIAPANETPOB ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий аналоговый показывающий прибор со световым указателем, фото,чувствительные элементы, дифференциальное звено, формирователь выходного временного интервала, о т л и ; ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности преобразования, в него дополнительно введены генератор тактовых импульсов, счетчик, регистр сдвига, управляемые ключи, причем первые электроды всех чувствительных элементов соединены с входом дифференциального звена, вторые электроды фоточувствительных элементов через сигнальные цепи управляемых ключей соединены с нулевой шиной, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом регистра сдвига, первым входом формирователя выходного временного интервала и первым входом счетчика, выход которого является цифровым выходом преобразователя, второй вход счетчика соединен с выходом формирователя.динены с.соответствующими управляю-! с щими входами управляемых ключей.

1073887

Изобретение относится к измерительной технике и может испольэовать ся при построении цифровых измерителей параметров переменного тока, а также для определения и контроля местоположения координаты светового пучка.

Известно устройство для измерения координаты светового потока, содерmagee полупроводниковый сканистор, источник напряжения и резистор, в котором с целью повышения точности измерения, введен .операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключен первый выход сканистора и через упомянутый резистор источник напряжения, а к выходу one. рационного усилителя подключен. вто-, рой выход полупроводникового сканистора $1(Недостатком этого устройства явля ется то, что выходной сигнал представляет собой не код, а напряжение, т. е. необходим еще преобразователь напряжения в код для представления выходного сигнала в удобном цифровом виде. Высокое быстродействие и большая точность последнего могут быть достигнуты лишь путем применения сложных преобразователей. Проще преобразовывать координату во времен ной интервал между кратковременными импульсами с помощью времяимпульсного преобразователя (ВИП), так как его можно измерять довольно просто и с высокой точностью.

Известен времяимпульсный преобразователь.параметров переменного тока, содержащий аналоговый показывающий прибор со световым указателем, фоточувствительные элементы, дифференциальное звено, формирователь выходного интервала )2)

Недостатками известного ВИП являются высокие требования к линейности генератора линейноизменяющегося напряжения, к стабильности опорного источника, к точности подгонки резисторов делителя в сканисторе, недостаточные точность, быстродействие и функциональные воэможности.

Цель изобретения. — повышение. быстродействия и точности преобразования.

Цель достигается тем, что времяимпульсный преобразователь парамет-.. ров тока, содержащий аналоговый пока эывающий прибор со световым указателем, фоточувствительнЫе элементы, дифференциальное звено, формирователь выходного временного интервала, введены генератор тактовых импульсов счетчик, регистр сдвига и управляемые ключи, причем первые электроды всех фоточувствительных элементов, соединены с входом дифференциального звена, вторые электроды фоточувстI вительных элементов через сигнальные цепи управляемых ключей соединеньГ с нулевой шиной, выход генератора тактовых импульсов соединен с так . товым входом регистра сдвига, первым входом формирователя временного интервала и первым входом счетчика, выход которого является цифровым выходом преобразователя, второй вход счетчика соединен с выходом форми1О рователя выходного временного интервала, второй вход последнего соединен с выходом дифференциального звена и со сбросовым входом регистра сдвига, выходы которого в свою

15 очередь соединены с соответствующими управляющими входами управляемых ключей.

На чертеже показана функциональная схема времяимпульсного преобразователя параметров переменного тока.

Устройство содержит аналоговый показывающий прибор 1 со световым указателем, на вход которого подается преобразуемый параметр Пд, фоточувствительные элементы 2 4 — 2»,, освещаемые световым указателем, управляе лые транзисторные ключи

3 — 3, дифференциальное звено 4, ">0 формирователь выходного временного интервала 5, счетчик б, генератор 7 тактовых импульсов, регистр 8 сдвига . с тактовым входом 9, сбросовым входом

10 и выходами 11, — 11я, соединен35 ными с соответствующимй управляющими входами управляелых транзисторных ключей 3 — 3, Устройство работает следующим образом.

4р С по лощью аналогового показывающего прибора 1 со световым указателем преобразуемый параметр П (в част ном случае напряжение U y) преобразуется в координату светового указателя Х. Световой поток от светового указателя воздействует на опреде" ленный фоточувствительный элемент, который -.определяется координатой светового указателя. При этом сопротивление соответствующего фоточувствительного элемента 2 становится низким, уменьшается на несколько порядков по сравнению с сопротивлением неосвещенного фотоэлемента. Пусть в исходном состоянии обнулены счетчик б и регистр 8 сдви га, т.е. На выходах. 11» - 11» регист ,ра 8 сдвига логические уровни соответствуют "0"-ому логическому уровню. При этогл ключи 3 - 3 закрыты 60 и токи через последовательно соединенные фотоэлементы 2 — 2,„ и закрытые ключи 3» - 3 не текут. На выходе дифференциального звена 4 сигнала нет. При поступлении перво65 го тактового импульса с выхода ге1073887

Ъх= " tî количество импульсов, определяемое порядковым.номером координаты, светового указателя," период тактовых импульсов, выходной временной интервал. где

Составитель А.Губарев

Редактор A.Õèì÷óê Техред М,Тепер Корректор О. Билак

1 ,Заказ 378/54 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент",;; r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4 нератора 7 на вход формирователя 5 последний устанавливается в нулевое состояние, а.так как его выход сое динен с разрешающим входом счетчика 6, то тем самым разрешает про- . хождение импульсов с генератора 7 на счетный вход счетчика 6, Кроме того, после подачи первого тактового импульса на выходе 11» регистра

8 сдвига появляется высокий уровень логическая "1", при этом ключ Зл

10 замыкается. Ввиду того, что фотоэлемент 2 неосвещен скачка тока нет. При поступлении следующих импульсов замыкаются поочередно ключи Зу, 33 и т.д., сигналами с вы- 15 ходов 11, 11у... регистра 8 сдви-. га. Счетчик 6, считает при этом количество импульсов, поступивших на его вход.

После поступления Х-ro импульса, 2О порядковый номер которого соответствует порядковому номеру освещенного фотоэлемента 2, при появле,нии высокого .уровня, логической "1" на выходе 11> регистра 8 и замыкании 25

1ключа Зх через фотоэлемент 2х, имею",щий низкое сопротивление, потечет ток. Скачок тока выделяет дифференциальное звено 4, сигнал с выхода которого сбрасывает регистр 8 сдвига в исходное нулевое состояние, воздействуя на вход 10 сброса, а также устанавливает формирователь 5 выходного временного интервала. в еди-

HHèH e состояние, TpM OBMBM снимая разрешение с разрешающего входа счетчика 6. В этот. момент времени в счетчике 6 записывается код, пропорцио,нальный координате, а тем самым и

;.входному преобразуемому параметру П

Л А ведь количество поступивших импульсов раййяется X. При появлении следующего тактового импульса на выходе: генератора процесс повторяется, формирователь 5 устанавливается в нулевое состояние, счетчик 6 обнуляется и снова готов к подсчету импульсов.

Таким образом на выходе формирователя 5 формируются кратковременные импульсы, в момент появления которых в счетчике отображается код координаты Х. Длительность этих импульсов примерно равна периоду следования тактовых импульсов с генератора 7. Период следования этих импульсов на выходе формирователя 5 или время между ними равняется Х периодам тактовых импульсов, а именно

Таким образом устройство преобразует координату Х, соответствующую входному параметру Пх в длительность выходного временного интервала.

Наряду с этим устройство имеет и цифровой выход, что расширяет его функциональные возможности. Чем больше количество фотоэлементов,тем выше точность преобразования, Предлагаемое устройство может применяться для измерения параметров переменного тока, для измерения координаты положения светового указателя, при построении различных информационно-измерительных систем.