Измерительный преобразователь с частотным выходным сигналом

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных системах. Целью Изобретения является повьшение точности и быстродействия преобразователя. Под воздействием входного сигнала на входной шине 10 напряжение на выходе интегратора 1 изменяется по линейному закону до порогового уровня компарат.ора 2, срабатывание которого переводит D-триггер 8 формирователя 5 временного интервала в единичное состояние, в результате чего ключ 4 подключает генератор 3 тока к входу интегратора 1, возвращая efo в исходное состояние. При заполнении счетчика 7 импульсов от генератора 6 импульсов D-триггер 9 формирует на выходной шине 11 выходной сигнал и закрывает ключ 4. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (111 (51) 4 Н 03 М 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4036961/24-24 (22) 14.03.86 (46) 07. 08.87,Бюл. У 29 (71) Львовский политехнический институт (72) 3.P.Ìû÷óäà, И.N.Áó÷ìa и П.В.Мокренко (53) 681.398.623 (088.8) (56) internationai Journa1 of

Electronics, 1975, 39, Ж 4, р.415420.

Eiectroniс Оез1цп, 1973, 21, У 23, р.ll2-113, fig. 3,4. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных системах. Целью Изобретения является повышение точности и быстродействия преобразователя. Под воздействием входного сигнала на входной шине 10 напряжение на выходе интегратора 1 изменяется по линейному закону до порогового уровня компаратора 2, срабатывание которого переводит D-триггер 8 формирователя 5 временного интервала в единиМное состояние, в результате чего ключ 4 подключает генератор 3 тока к входу интегратора 1, возвращая его в исходное состояние. При заполнении счетчика 7 импульсов от генератора 6 импульсов 0-триггер 9 формирует на выходной шине ll выходной сигнал и закрывает ключ 4. 1 ил.

28939

1 13

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к измерительным преобразователям напряжения и тока в частоту„ и может быть использовано н "качестве составного элемента цифровых измерительных систем.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия преобразователя, На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит интегратор l компаратор 2, генератор 3 тока, ключ 4, формирователь 5 временного интервала, выполненный на генераторе 6 импульсов, счетчике 7 импульсов и двух 0-триггерах 8 и 9, а такде входную 10 11 шины.

Устройство работает следующим образом.

Под воздействием входного сигнала напряжение на выходе интегратора изменяется по линейному закону.

Когда оно достигает уровня напряжения на втором входе компаратора 2 (в данном случае нуля), срабатывает компаратор 2 и первый же тактирующий импульс генератора 6, пришедший на тактирующий вход D-триггера 8 после этого момента времени, переводит

0-триггер 8 н состояние логической единицы на его прямом выходе. Выходной сигнал D-триггера 8 устанавливает 0-триггер 9 в состояние логической единицы на прямом выходе. При этом инверсный выход D-триггера 9 своим сигналом разрешает счет счетчику 7 импульсов, а сигнал с прямого выхода D-триггера 9 замыкает ключ 4 и ток генератора 3 тока подводится к входу интегратора 1, обеспечивая возврат интегратора 1 в исходное состояние, Когда счетчик 3 заполняется, импульс переполнения его возвращает

Р-триггер 9 н исходное состояние (логический нуль на прямом выходе ).

Далее процесс повторяется.

Периоды повторения Тх выходных импульсов известного преобразователя могут отличаться,цруг от друга при неизменном входном сигнале на величину периода повторения Т, тактовых импульсов на тактовом входе

D-триггера формирователя временного интервала, поскольку срабатывания. компаратора происходят несинхронно с тактовыми импульсами, В результате при измерении частоты такого преобразователя за время, равное периоду повторения ныходных импульсов

В преобразователя, возникает погрешность дискретности

opf = — — — . 10о --Л- 1Оо ..

Т хг

Тк fey

Учитывая случайный характер погрешности дискретности, ее можно ,уменьшить до значения d путем yctl реднения, т.е. измеряя частоту выходных импульсов преобразователя sa время, равное и периодов Т„л

Так, например, если Г„ 0,25 f„t. „ то с,= 25 ., Пусть Г„„= 100 кГц. Тогда при

20 усреднении за время измерения и Т . пТх 10 с - d"n = Ою05%1 пТ„ = 1 с - дл = Ов15%1 пТ„ = О,1 с - d 0,5%.

Как видно из приведенного при?5 мера, при повышении точности в 3 раза быстродействие известного преобразователя падает н 10 раэ и при весьма низком быстродействии (одно преобразование эа секунду ) основная погрешность, равная погрешности дискретности, превышает O,l .

Частота повторения импульсов на любом из выходов второго О-триггера

9 (она же выходной сигнал предлагаемого устройства ) равна

Т

»»-,1 где ь - входной ток интегратора 1, вызываемой входным сигна40 лом; ток генератора 3 тока.

Периоды повторения выходных импульсов предлагаемого преобразователя могут отличаться на величину периода повторения импульсов кварцевого генератора Т „. Следовательно, погрешность,цискретности 100%

50 Р где — коэффициент пересчета счетчика 7 импульсов, и н 1 раэ меньше, чем у известного преобразователя.

Например, при частоте кварцевого генератора 10 МГц и 4 - 100 в экспериментально исследованном макете входной сигнал 0-10 В преобразован в частоту Π— 100 кГц с погрешз 1328939 4 генераторе импульсов и первом 0-триг1 ePe, С-вход которого подключен к выкоду генератора импульсов, а 0-вход—

5 выходу компаратора о т л и ч а ю9

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ц и и с я тем, что, с целью повышеИзмерительный преобразователь с ния точности и быстродействия, .в форчастотным выходным сигналом, содер- мирователь временного интервала ввежащий компаратор, первый вход которо- ден счетчик импульсов и второй го является шиной нулевого потенциа- 10 D-триггер, D-вход которого подклюла, а второй вход соединен с выхо- чен к шине нулевого потенциала, дом интегратора, вход которого яв- S-вход подключен к выходу первого ляется входной шиной и соединен с вы- . 0-триггера, а С-вход — к выходу ходом ключа, информационный вход ко- счетчика импульсов, С-вход которого торого подключен к выходу генератора 15 соединен с выходом генератора импультока, а управляющий вход является сов, а R-вход — с инверсным выходом выходной шиной, и формирователь вре- второго D"òðèããåðà, прямой выход менного интервала, выполненный на которого подключен к выходной шине, Составитель В.Войтов

Редактор Н.Бобкова Техред И.Верес Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3497/57 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по желам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная, 4