Преобразователь напряжения в интервал времени

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ по авт. св. № 1042175, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности , введен дополнительный триггер, счетный вход которого подключе11 к выходу генератора тактовых импульсов, установочный вход соединен с выходом блока сравнения, a выход - с входом блока сброса.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% Ol) I

7, A

3(sg Н 03 К 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 10421?5 (21) 2817423/18-21 (22) 19.09.79 (46) 23.03.84. Бюл. В 11 (72) Э.Н. Сысуев, А.Б, Андреев, В.M. Фролов и М.П. Шадрин (71) Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического института приборостроения (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 1042175. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ по авт. св.

@1042175, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введен дополнительный триггер, Og счетный вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, установочный вход соединен с выходом блока сравнения, а выход — с входом блока сброса.

1 1081

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в различных устройствах преобразования и обработки информации.

По основному авт. св. 9 1042175

5 известен преобразователь напряжения в интервал времени, содержащий интегратор, анализатор знака, переключаемый источник опорных напряжений, электронный переключатель, дифференциатор, дополнительный интегратор, блок сравнения, триггер, блок сброса и генератор тактовых импульсов L $

Если на входе устройства действует перегрузка, то оно перестраивает свое функционирование на работу с двойным, тройным и т.д. тактом преобразования в зависимости от значения перегрузки, при этом к нормальному алгоритму работы (за один такт) самостоятельно оно не возвращается.

Это является серьезным недостатком и ограничивает его применение, особенно в составе информационно-изме25 рительных систем, где возможность перегрузки или воздействия кратковременной помехи по входу имеет большую вероятность, что снижает надежность работы преобразователя.

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения в интервал времени, содержащий интегратор, первый вход которого сое-З5 динен с входной шиной, второй вход с выходом электронного переключателя, а выход — с первым входом анализатора знака, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход. с первым вхо- 4О дом переключаемого источника опорных напряжений, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и первым входом триггера, первый выход с первым входом дополни-45 тельного интегратора, а второй выход с первым входом электронного переключателя, второй вход которого соединен с выходом триггера, второй вход которого соединен с выходом блока срав- 50 нения, первый вход которого соединен с первым входом анализатора знака и через дифференциатор — с вторым входом дополнительного интегратора, третий вход которого соединен с выхо-55 дом блока сброса, а выход подключен к второму входу блока сравнения, вве ден дополнительный триггер, счетный

787 2 вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, установочный вход соединен с выходом блока сравнения, а выход — с входом блока сброса.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя напряжения в интервал времени; на фиг. 2 — временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь содержит интегратор 1, анализатор 2 знака, переключаемый источник 3 опорных напряжений, электронный переключатель 4, дифференциатор 5, дополнительный интегратор 6, блок 7 сравнения, триггер 8, блок 9 сброса, генератор 10 тактовых импульсов и дополнительный триггер

На фиг, 2 представлены временные диаграммы работы преобразователя, где 12 — форма измеряемого напряжения. !

13 — импульсы тактовой частоты;14 форма напряжения на входах блока 7 сравнения;15 — форма напряжения на выходе триггера 8; 16 — форма сигнала на первом выходе переключаемого источника 3 опорных напряжений, !7— форма напряжения на выходе электронного переключателя 4; 18 — форма сигнала на выходе дополнительного триггера 11.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени t приходит

1 импульс с выхода генератора 10 тактовых импульсов и устанавливает триггер 8 в положение, при котором электронный переключатель 4 подключает к первому входу интегратора 1 отрицательное образцовое напряжение -U о а блок 9. сброса выключается. После этого напряжение на выходе интегратора 1 линейно возрастает со скоростью

U — U

0 Х где U — опорное напряжение;

U „ — измеряемое напряжение; с — постоянная времени интегратора 1, а напряжение на выходе дополнительного интегратора 6 линейно убывает со скоростью 0„/7. В момент времени

t > напряжения оказываются равными, и блок 7 сравнения срабатывает, что л приводит,в свою очередь, к срабатыванию триггера 8. Последний, посредством электронного переключателя 4, отключает образцовое напряжение -U

0 от входа интегратора и включает

1081

3 блок 9 сброса, в результате чего на выходе дополнительного интегратора

6 устанавливается напряжение, равное нулю, а выходное напряжение интегратора 1 начинает линейно убывать со скоростью U /Ò.

В момент времени t> тактирующий импульс вызывает срабатывание триггера 8, и далее цикл работы повторяет" ся, 10

При смене знака входного напряжения (фиг. 2), например, в момент времени 1,1 (момент смены знака ПХ для простоты описания работы устройства совмещен с моментом прихода тактирую- 15 щего импульса) напряжение на выходе интегратора 1 начинает линейно воз О+1 Х

Г растать со скоростью о " и в момент t достигает нулевого значеЬ

5 ния. Далее оно линейно возрастает с 20 прежней скоростью. При этом в момент времени срабатывает анализатор 2 знака, подготавливая тем самым срабатывание переключаемого источника 3 опорных напряжений. С приходом оче- 25 редного тактирующего импульса срабатывают триггер 8 и переключаемый источник 3 опорных напряжений, на выходе которого появляется напряжение противоположного знака +U . Далее 30 цикл работы преобразователя повторяется.

Процесс преобразования описывается системой уравнений

U х

Т = ---- Т

Т 2

О Х г

T + Т = Т = const, 1 2

40 где Т " период тактирующих импульсов.

Совместное решение уравнений дает функцию преобразования вида

Т = — — -Т °

1 Uo 45

Пусть в течение времени (t 7 - t ) действует перегрузка по входу (U>> Uz).

При этом выходное напряжение интегратора 1 возрастает (так как U g ) П о) 787 4

U -0 со скоростью " а напряжение

У дополнительного интегратора 6 возрас" тает со скоростью t1

t достигает значения выходного на8 пряжения дополнительного интегратора

6 ° В результате срабатывает блок 7 сравнения, по импульсу которого триггер 8 переходит в противоположное состояние, а состояние дополнительного триггера 11 остается прежним. По сигналу с триггера 8 срабатывает электронный переключатель 4 и отключает образцовре напряжение U от входа интегратора 1. В результате выходное напряжение интегратора 1 возрастает со скоростью U /Г, а выходное напряжение дополнительного интегратора 6 остается равным нулю. В момент времени t приходит очередной тактирующий импульс, по которому срабатывают триггеры 8 и 11. Далее работа устройства осуществляется в нормальном режиме, т.е. процесс преобразования происходит за один такт Т.

Таким образом, введение дополнительного триггера 11 и соответствующих связей выгодно отличает предлагаемое устройство от известного. Оно имеет более высокую надежность ðàáoты и не отличается повышенной стоимостью.

1081787

ЗНИИПИ Заказ 1564/51 Тираж 862 Подпысыое

Филиал ШШ "Патеит", r.Óêãîðîä, уа.Проектная, 4