Устройство преобразования измерительной информации

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для выполнения аналого-цифрового преобразователя. Цель изобретения - повышение метрологической надежности за счет выделения медианного значения. В устройство, содержащее первый измерительный преобразователь 1, первый аналоговый компаратор 2, цифроаналоговый преобразователь 7, первый счетчик 8 и генератор 10 тактовых импульсов, введены первый и второй преобразователи 3 и 4 код-код, цифровой компаратор 5, делитель 6 частоты, второй счетчик 9 импульсов и регистр 11. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19! (11! (5!1 4 Н 03 М 1/10 3". ИЗМЗ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1, "". Чб!!И1! г

Г Н

ГОСУДАРСТБЕНКЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4328622/24-24 (22) 16.11.87 (46) 23. 11 .89, Hþë, 1Р 43 (71) Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (72) В,И.Бунин, Л.Г.Журавин и M.Å,ÏàBëèê (53) 621.325 (088.8) (56) Гильбо Е.П., Челпанов И.Б.

Обработка сигналов на основе упорядоченного выбора. — М,:

Советское радио, 1976, Титце У., ((!енк К, Полупроводниковая схемотехника, — M. Мир, 1983.

2 (54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для выполнения аналогоцифрового преобразования . Цель изобретения — повышение метрологической надежности эа счет выделения медианного значения. В устройство, содержащее первый измерительный преобразователь 1, первый аналоговый компаратоо 2, цифроаналоговый преобразователь 7, первый счетчик 8, и генератор .

1О тактовых импульсов, введены первый и второй преобразователи 3 и 4

О код-код, цифровой к омп арато р 5, дели у тель 6 частоты, второй счетчик 9 регистр 11. 2 ил.

15241 74

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для выполнения аналого-цифроного преобразования °

Цель изобретения — повышение метрологической надежности за счет выделения медианного значения.

На фиг.! приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы устройства, Устройство (фиг.l) содержит 1.1-1 N . измерительных преобразователей, 2.12.N аналоговых компараторов, первый

3 и второй 4 преобразонатели код— код, цифровой компаратор 5, делитель

6 частоты, цифроаналоговый преобра— зователь 7 (ЦАП), первый 8 и второй

9 счетчики импульсов, генератор IO тактовых импульсов (ГТИ) и регистр

11.

Устройство работает следующим образом, Входная физическая величина преобразуется в N измерительных преобра- 25 зователях в N напряжений, подлежащих дальнейшему преобразованию в двоичный код (кнантованию). Квантование осуществляется с одновременным выбором из N выходных напряжений измерительных преобразователей тако— го напряжения, которое является ныбо " рочной медианой, т.е. меньше .Д -„3„N-1

2 напряжений но больше других

У

2 35 напряжений. Счетчик 9 устанавливается в код "01", а выходной код счетчика 8 меняется от наименьшего значения (под действием импульсов от ГТИ 10)> в соответствии с чем выходное напря- 40 жение ЦАП 7 начинает ступенчато меняться по диапазону (на фиг.2 это изменение условно показано линейным).

Как только оно превысит одно из выходных напряжений измерительных преобразователей I (самое малое) на выходе соответствующего аналогового компарат"ра оявляется логическая

"1" на выходе преобразователя 3, вследствие чего срабатывает цифровой 50 компаратор 5, т,е. íà его выходе изменяется логическое состояние (О -1), Это устанавливает н нуль делитель 6 частоты и изменяет выходной код счет— чика 9 (Ul -« 10), по ле того выход- 55 ной код преобразователя 4 возрастает

N-1 до кода числа †--- и цифроной ком2 йаратор 5 изменяет свой выход (1 - 0), Появленые единицы во втором разряде счетчика 9 ведет к тому, что делитель 6 начинает принимать импульсы от ГТИ 1 О. Это продолжается до тех пор, пока выходное напряжение ЦАП 7 не превысит то напряжение среди напряжений измерительных преобразователей, которое является выборочной медианой, как только это произойдет, на выходе преобразователя 4 установится

N-1 код числа — ---, цифровой компаратор

5 снова .изменит свой выход (Π— 1), Снова обнулится делитель 6, выходно»» код счетчика 9 сработает, регистр 1» запомнит кодовую комбинацию с. выход счетчика 8. На выходе преобразовате ля 3 установится код числа N, на выходе цифрового компаратора 5 вновь установится "0", так как второй раэ ряд счетчика 9 все еще в состоянии l делитель 6 по прежнему будет -принимать тактовые импульсы от ГТИ 10.

Это продолжается до тех пор, пока не сработают все аналоговые комжраторы, После этого на выходе преобразователя 4 установится код N, цифровой компаратор 5 вновь изменит свое состояние (Π— 1), выход счетчика 9 изменится с "11" на "Ol", при этом на выходе переполнения счетчика 9 появится короткий импульс, по которому счетчик 8 обнулится и начнется новый цикл преобразований.

Таким образом, на выходе регистра

11 формируется кодовый эквивалент измеряемой физической величины, из ныходных напряжений измерительных пр(образователей кодируется выборочная медиана, а превышение разностью

I ((I ((((,(! U (((>((или U ) — U (((О ((поооговой величины 25 сигнализируется в каждом цикле преобразования импульсом (или несколькими импульсами — в зависимос «. ти от степени превышения ) на выходе делителя 6. В результате устройство сохраняет точность при выходе иэ

N-1 строя до — — — измерительных преобра2 зователей.

Так как иэ блоков 1 — 11 наиболее ненадежным обычно является измерительный преобразователь (c трудом подающийся переходу на интегральную технологию изготовления, то устройст— во позволяет в сочетании с заменой

Vm

ft I

Выходы у

lf

Фиг.1

5 15241 вьш едших из строя измерительных преобразователей в процессе работы получить любую требуемую метрологическую надежность всего устройства при практически любой, даже очень

5 низкой, надежности измерительных преобразователей. Кроме того, когда все измерительные преобразователи исправны, в предлагаемом устройстве в +N раз по сравнению с известным уменьшается случайная составляющая погрешностей измерительных преобразовате— лей.

Формула изобретения

Устройство преобразования измерительной информации, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый счетчик им- 20 пульсов, цифроаналоговый преобразователь и первый аналоговый компаратор, второй вход которого подключен к выходу первого измерительного преобразователя, вход которого является 25 входной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения метрологической надежности за счет выделения медианного значения, в него введены (N-1) измерительных преобразователей, (N-1) аналоговых компараторов, второй счетчик импульсов, первый и второй преобразователи кодкод, цифровой компаратор, делитель частоты и регистр, информационные вхо35 ды которого подключены к соответст1 вующим выходам первого счетчика импульсов, выходы являются выходной ин формационной шиной, а управляющий вход объединен с первым входом первого преобразователя код-код и подключен к информационному выходу первого разряда второго счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с входом установки в "0" первого счетчика импучьсов, а счетный вход объединен с входом установки в "0" делителя частоты и подключен к выходу цифрового компаратора, первые входы которого соединены с соответствующими выходами второго преобразователя код-код, входы которого подключены к выходам соответствующих аналоговых компараторов, первые входы которых объединены, а вторые вхо; ды с второго по N-й аналоговых компа раторов подключены к выходам соответствукщих измерительных преобразователей, входы которых объединены с входом первого измерительного преобразователя, вторые входы цифрового компаратора соединены с соответствующими выходами первого преобразователя код-код, второй выход которого объединен с управляющим входом делителя частоты и подключен к информационному выходу второго разряда второго счетчика импульсов, выход делителя частоты является шиной контроля, а счетный вход подключен к выходу генератора тактовых импульсов.