Устройство для ввода информации

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной информационной технике и предназначено для коммутации и преобразования аналоговых сигналов . Целью изобретения является повышение достоверности вводимой информации и быстродействия устройства за счет изменения периодичности измерения смешений. Устройство содержит коммутаторы 2,8 и 10, сумматор 3, генераторы импульсов 4, 14 и 15, аналого-цифровой преобразователь 5, элемент И 13, элемент ИЛИ 16, счетчик 17, элемент задержки 11, формирователь импульса 12, цифроаналоговый преобразователь 7, блока памяти 6. Достоверность повышена за счет измерения и последующей коррекции как собственных начальных смещений устройства ввода, так и смещений, возникающих в опрашиваемых измерительных каналах измерительно-информационной системы в целом. 2 ил. I сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СЫ1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ВСЕСОЫЗИАЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOhhY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПРЕД

L..Ü,..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4256860/24-24 (22) 04.06.87 (46) 30,11.88. Бюл. У 44 (72) Б.М. Андреев, С.П. Пеухин и С.В. Уставщиков (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1247855,."кл. G 06 F 3/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1164689, кл. G 06 F 3/05, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной информационной технике и предназначено для коммутации и преобразования аналоговых сигналов. Целью изобретения является по„„SU,» 1441377 А1 (51) 4 а 06 F 3/05 вышение достоверности вводимой информации и быстродействия устройства за счет изменения периодичности измерения смешений. Устройство содержит коммутаторы 2,8 и 10, сумматор 3, генераторы импульсов 4, 14 и 15, аналого-цифровой преобразователь 5, элемент И 13, элемент ИЛИ 16, счетчик

17, элемент задержки 11, формирователь импульса 12, цифроаналоговый преобразователь 7, блока памяти 6.

Достоверность повышена за счет измерения и последующей коррекции как собственных начальных смещений устройства ввода, так и смещений,. возникающих в опрашиваемых измерительÔQ ных каналах измерительно-информационной системы в целом. 2 ил.

144!377

Изобретение относится к автоматике и измерительной информационной технике и предназначено для коммутации и преобразования аналоговых сигналов.

Целью изобретения является повышение быстродействия и повышение достоверности вводимой информации.

На фиг. 1 представлена структурная !0 схема предлагаемого устройстна для ввода информации; на фиг. 2 — структурная схема делителя частоты.

Устройство содержит группу аналоговых входов 1, первый коммутатор !5

2, сумматор 3, третий генератор 4 им. пульсов, аналого-цифровой преобразователь (Aiiii) 5, блок 6 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП ) 7, второй коммутатор 8, группу информа- 20 ционных выходов 9, третий коммутатор

10, элемент 11 задержки, формирователь 12 импульса, элемент И 13, первый 14 и второй 15 генераторы импульсов, элемент ИЛИ 16, счетчик 17, делитель 18 частоты, выход 19 готовности устройства, вход 20 начальной установки устройства, цифровые входы устройстна 21.

Делитель 18 частоты содержит фор- 30 мирователь 22 импульса, первый элемент И 23, счетный триггер 24, второй элемент И 25, первый 26 и второй 27 элементы И-НЕ, счетчик 28, детектор

29 нулевого кода, первый элемент HE

30, буферный регистр 31, элемент 32 сравнения, второй элемент НЕ 33.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал начальной установки низкого уровня, подаваемый на вход 20 устройства, устанавливает счетчик 17 в состояние с высоким уровнем сигнала на нсех его РазРядных выходах, а в 45 делителе 18 частоты сбрасывает триггер 24 в нулевое состояние и фиксирует, проходя через второй элемент

И-НЕ 27, код коэффициента деления частоты в счетчике 28 и буферном регистре 31, что вызывает появление на обратном выходе делителя 18 частоты высокого уровня сигнала, который переводит блок 6 памяти в режим записи, обеспечивает подключение к выходам второго и третьего коммутаторов 8 и

10 соответственно их вторых входов и своим появлением на выходе 19 сигнализирует виешним цепям о нахожде-, нии устройства в режиме измерения смещений.

По окончании действия сигнала начальной установки на выходе элемента И !3 появляется высокий уровень сигнала, который разрешает работу первого генератора 1ч импульсов. Частота формируемых им импульсов меньше частоты опроса каналов в режиме съема измерительной информации с датчиков. Величина ее выбирается исходя из времени перевода датчикон в измерительных каналах в режим измерения смещений после появления сигнала высокого уровня на выходе 19 устройства.

По переднему фронту первого импульса в серии импульсов, вырабаты= ваемой генератором 14 импульсов,счетчик 17 переключается и на его выходах появляется адрес первого канала, который выбирает соответствующую ячейку в блоке б памяти и подключает первый канал на выход первого коммутатора 2. Этот же фронт с за-, держкой на элементе 11 запускает формирователь 1? импульса, импульс которого запускает АЦП 5 на цикл работы. В качестве АЦП в нем используются АЦП последовательных приближений. Частотой тактирования для него служит частота генератора 4 импульсов. По спаду первого импульса с генератора 14 импульсов в выбранную ячейку блока 6 памяти записывается значение кода, соответствующего сумме аналоговых сигналов, поступающих на нходы сумматора 3.

Аналогично по следующим импульсам генератора 14 импульсов записываются: коды в последующие ячейки блока 6 памяти, однозначно адресами связанные с номерами подключаемых аналоговых каналов, При этом на протяжении всего режима измерения смещений на первый и третий входы сумматора 3 поступают сигналы с выходов соответственно первого и второго аналоговых переключателей и равные нулю и 1/2 а на второй вход — сигналы, равные величинам смещений в каналах

+U . Таким образом АЦП 5 измеряет значения напряжений +U, +1/2 U >, коды которых и записываются в блок б памяти.

Переход на режим съема измерительной информации происходит после окончания одного цикпа опроса каналов.

144137

35. Это происходит следующим образом.

Первый переход сигнала на старшем разрядном выходе счетчика 17 с высокого уровня на низкий происходит в режиме измерения смещений при уста". новлении адреса первого канала. Он вызывает срабатывание формирователя

22 импульса в делителе 18 частоты, которым вырабатывается короткий им- 10 пульс, своим спадом переключающий триггер 24 на высокий уровень сигнала на его прямом выходе. При этом состояние выходов делителя 18 частоты не изменяется. 15

Следующий переход сигнала на старшем разрядном выходе счетчика !7 с высокого уровня на низкий происходит после перебора нсех каналов н режиме измерения смещений. Он также вызывает 20 срабатывание формирователя 22 импульса, импульс которого в этом случае проходит через элемент И 25 и вычитает из содержимого счетчика 28 единицу. При этом элемент 32 сравнения 25 выявляет неравенство кода коэффициента пересчета, хранящегося в буферном регистре 31, и содержимого счетчика

28, что изменяет состояние выходов делителя 18 частоты на противополож- 30 ное. Низкий уровень сигнала на его обратном выходе появляется на выходе

19 и сигнализирует о нахождении устройства ввода в режиме съема измерительной информации. В самом же устройстве ввода низкий уровень сигнала с обратного выхода делителя 18 частоты переводит блок 6 памяти в режим считывания и обеспечивает подключение к выходам второго и третьего коммута- 40 торов 8 и 10 соответственно их первых входов, а высокий уровень сигнала с прямого выхода делителя 18 частоты разрешает работу второго генератора

15 импульсон. Частота вырабатываемых 45 им импульсов определяется величиной задержек элементов схемы по выработке величин сигналов коррекции начальных смещений, Выработка адресов каналов и соответствующих им ячеек блока 6 памяти, а также запуск блока АЦП 5 осуществляются аналогично описанному для режима измерения смещений. Разница заключается в том, что на первый и тре- 55 тий входы сумматора 3 на всем протяжении режима съема измерительной информации поступают соответственно сигналы, снимаемые с выхода второго

4

8 н третьего 10 коммутаторов и ранные соответственно напряжению, формируемому ЦАП 7, и нулю. По кодам, считываемым из блока 6 памяти, четырехквадрантньл» ЦАП 7 вырабатывает напряжения равные (+U, ). Таким образом, на выходе сумматора 3 при переборе каналов датчиков образуются напряжения равные (u„,+U, )+(+v.,)=ь », которые предстанляют собой информативную часть (беэ начальных смещений) сигналов с датчиков. Эти напряжения измеряются блоком АЦП 5 и поступают н виде цирфового кода на информационные выходы 9 устройства.

Нахождение устройства ввода в режиме съема измерительной информации продолжается столько циклов опроса датчиков, сколько необходимо для уменьшения до нулевого кода содержимого счетчика 28 в делителе 18 частоты. При нулевом содержимом этого счетчика, что фиксируется детектором

29 нулевого кода, очередное окончание цикла опроса каналов, выражаемое. переходом старшего разрядного выхода счетчика 17 с высокого уровня на низкий, вызывает прохождение импульса с выхода формирователя 22 импульса через элементы И-НЕ 26 и 27 на входы фиксации кода коэффициента пересчета счетчика 28 и буферного регистра 31, который фиксирует их своим передним фронтом. При этом элемент 32 сравнения выявляется равенство содержимого счетчика 28 и регистра 31, что проявляется в появлении на прямом и обратном выходах делителя 18 частоты соответственно низкого и высокого уровней сигнала, которые переводят устройство ввода в режим измерения смещений на один цикл опроса измерительных каналов, Изменение коэффициента пересчета на цифровых входах 21 в любой момент " при работе устройства ввода автоматически фиксируется делителем 18 частоты, что поэволяет менять скорость опроса измерительных каналов без останова устройства ввода.

Таким образом, предлагаемое уст» ройство ввода имеет большую точность измерений, поскольку измеряются и .. корректируются как собственные смещения схемы устройстна ввода, так и смещения в измерительных каналах, 5 l44I371 6 которые как правило, значительно входом первого генератора импульсов, Э .Р больше собственных смещений. выход которого соединен с первым

Кроме того, повышена скорость входом элемента ИЛИ, выход которого опроса источников информации за счет соединен со счетным входом счетчик изменения периодичности измерения стробирующим входом блока памяти и смещений. При этом программирование через элемент задержки с входом форпериода измерения смещений может осу- мирователя импульса, выход которого ществляться без останова работы уст- соединен с управляющим входом аналоройства ввода. Это преимущество рас- lp r o цифрового преобразователя, выходы ширяет область применения устройства которого являются информационными в измерительных системах с высокой выходами устройства, один из выходов скоростью опроса источников информа- счетчика соединен с тактовым входом делителя частоты, прямой выход которого соединен с входом второго генеФ о р м у л а и з о б р е т е н и я ратора импульсов, выход которого соединен с вторым вхоцом элемента. ИЛИ, Устройство для ввода информации,,входы начальной установки делителя содержащее первый коммутатор, сумма-. частоты и счетчика, второй вход элетор, аналого-цифровой преобразова- 20 мента И являются входом начальной тель, блок памяти, счетчик, формиро- установки устройства, входы предуставатель импульса, элемент задержки, новки делителя частоты являются цифэлемент И, элемент ИЛИ, выходы счет- ровыми информационными входами устчика соединены с адресными входами ройства, выход третьего генератора блока памяти и первого коммутатора, 2б импульсов соединен с тактовым входом информационные входы которого являют- аналого-цифрового преобразователя, ся аналоговыми информационными входа- выходы коммутаторов соединены с вхоми устройства, выходы аналого-цифра- дами сумматора, выход которого соедивого преобразователя соединены с ин- нен с информационным входом аналогоформационными входами блока памяти, 30 цифрового преобразователя, выходы о т л и ч а ю щ е е с я тем, что„ блока памяти соединены с входами цифс целью повышения быстродействия и роаналогового преобразователя, выход повышения достоверности вводимой ин- которого соединен с первым информаформации, в устройство введены цифро- ционным входом второго коммутатора, аналоговый преобразователь, второй 3r второй информационный вход которого и третий коммутаторы, три генератора подключен к шине нулевого потенциала, импульсов, делитель частоты, обрат- первый информационный вход третьего ный выход которого соединен q. управ- коммутатора подключен к шине. нулевого ляющим входом блока памяти, первым потенциала, второй информационный входом элемента И, управляющими вхо- 40 вход которого подключен к шине потендами второго и третьего коммутаторов циала 1/2 U, где Б . — опорное наи является выходом готовности устрой- пряжение аналого-цифрового и цифроства, выход элемента И соединен с аналогового преобразователеи.

1441377

Составитель И. Карнова . °

Редактор Е. Копча Техред А. Кравчук орректор, Реаетник

Заказ 6288/51 Тираж 704 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно"полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4