Преобразователь переменного напряжения в цифровой код

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повышение точности. Аналого-цифровым преобразователем 5 из входного сигнала формируется последовательность кода с частотой f следования импульсов, поступающих с генераторов 2 тактовых импульсов. В моменты достижения входным сигналом нулевогоуровня индикатором 6 нулевого уровня формируется последовательность импульсов, которая накапливается счетчиком 7 синхроимпульсов. Ключ 3 открыт в период превышения сигналом на выходе аналогоцифрового преобразователя 5 сигнала на выходе счетчика 7 синхроимпульсов и пропускает импульсы генератора тактовых импульсов f на вход двоичного счетчика 4. В конце каждого цикла измерений общее количество импульсов, накопленное двоичным счетчиком, пропорционально среднему значению входного сигнала. В предложенном устройстве оценивание среднего значения сигнала производится посредством суммирования результатов измерений интервалов, соизмеримых по длительности с полупериодом входного сигнала, за счет чего достигается поставленная цель. 2 ил."^^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (! 9) (! I) (si)s 6 01 R 19/25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768744/07 (22) 11.12.89 (46) 30.01.92. Бюл. l4 4 (71) Рыбинский завод приборостроения (72) В.В. Юдин, Б.Б, Малков и IO.H. Сухарев (53) 621,314,2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 1583928, кл. G 05 F 1/20, 1988. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения — повышение точности. Аналого-цифровым преобразователем 5 из входного сигнала формируется последовательность кода с частотой f следования импульсов, поступающих с генераторов 2 тактовых импульсов. В моменты достижения входным сигналом нулевого уровня индикатором 6 нулевого уровня формируется последовательность импульсов, которая накапливается счетчиком 7 синхроимпульсов. Ключ 3 открыт в период превышения сигналом на выходе аналогоцифрового преобразователя 5 сигнала на выходе счетчика 7 синхроимпульсов и пропускает импульсы генератора тактовых импульсов f на вход двоичного счетчика 4. В конце каждого цикла измерений общее количество импульсов, накопленное двоичным счетчиком, пропорционально среднему значению входного сигнала. В предложенном устройстве оценивание среднего значения сигнала производится посредством суммирования результатов измерений интервалов, соизмеримых по длительности с полупериодом входного сигнала, за счет чего достигается поставленная цель. 2 ил.

1709232

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение В стабилизаторах переменного напряжения и других устройствах электропитания.

Известен преобразователь переменного напряжения, содержащий измерительный орган, к выходу которого подключены два пороговых элемента, Недрстатком такого преобразователя является низкое быстродействие, обусловленное инерционностью измерительного органа.

Известен также преобразователь переменного напряжения, содержащий ком паратор, а также соединенные каскадно генератор тактовых импульсов, ключ и дьоичный счетчик.

Недостатком данного преобразователя является низкая точность, обусловленная малой длительностью измеряемых интервалоа, Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения, содержащий компаратор, а также соединенные каскадно генератор тактовых импульсов, ключ, двоичный счетчик, введены соединенные последовательно аналого. цифровой преобразователь, вход которого формирует вывод для подключения входного сигнала, индикатор нуля, счетчик синхро импульсов и индикатор заполнения рдзрядОВ счетчика, Выход кОторогО подключен к нулевому установочному входу двоичного счетчика, причем первый и второй входы компаратора соединены соответственно с выходом аналого-цифрового преобразователя и с выходом счетчика синхроимпульсОВ, Выход кОмпаратора соединен с входом управления ключа, выход двоичного счетчика формирует Выходной вывод, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя.

На фиг.1 приведена электрическая схем8 предлагаемого преОбраэователя переменного напряжения B цифрОВОЙ код, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняащиие принцип его работы.

Преобразователь переменного напря жения в цифровой код(фиг.1) содержит компаратор 1, а также соединенные каскадно генератор 2 тактовых импульсов, ключ 3 и двоичный счетчик 4, соединенные каскадно аналого-цифрОВОй преобраэОВатель 5, индикатор 6 нуля, счетчик 7 синхроимпульсов и индикатор заполнения разрядоз счетчика

:6, выход которого подключен к нулевому установочному входу двоичного счетчика, причем первый и второй входы компаратора подсоединены соответственно к выходам аналого-цифрового преобразователя и счет5 чика синхроимпульсов, Компаратор 1 выполнен на микросхеме

564 ИП2, генератор 2 тактовых импульсов и ключ 3 — на микросхемах К155ЛАЗ, индикатор нуля и индикатор заполнения разрядов

10 счетчика 8 — на микросхемах К 155ИДЗ, счетчик 7 синхроимпульсов и двоичный счетчик

4 — на микросхемах К155ИЕ5, аналого-цифровой преобразователь 5 — на микросхеме

1107ПВ2.

15 Преобразователь переменного напряжения В цифровой код работает следующим образом.

Аналого-цифровым преобразователем 5 из Входного сигнала Х формируется по2Q следовательность кодов Х = (X>, Xz...Xâj, изменяющаяся с частотой f следования импульсоа, поступающих с генератора 2 такто- вых импульсов. Для иллюстрации на фиг.2 эта последовательность заменена скаляр

25 ной последовальностью Хор, каждое из значений которой определяется соотношением

ХО = Xï ° 2п 1+ Хл-1 2 +" + Х1

В моменты достижения входным сигналом Х нулевого уровня, индикатором 6

30 нуля, реализующим логическую функцию

Z =- Х Хг...Х, формируется последовательность импульсов, которая накапливается счетчиком 7 синхроимпульсов, В результате этого получают последовательность кодов

35 =(Ь, <п->,...h).

На диаграммах фиг.2 этой последовательности соответствует периодически изменяющаяся скалярная величина ., д-1 .2л-2+ г .2о

4G Число разрядов К счетчика синхроимпульсов выбирают из условия

К .лепт j(IImax) ), где X — максимальное значение входного сигнала, 45 Последовательности Х и L сравнивают комле ратором 1, реализующим функЦию ,. 1 1 при Х 2 1;

10приХ

5Q При этом формируется временная последовательность импульсов С. которая ключа 3 заполняется импульсами генератора 2. Полученная в результате модулированная последовательность g накапливается

55 двоичным счетчиком 4.

Количество импульсов qI, приходящееся на 1-й полупериод входного напряжения, пропорционально длительности (ширине} сигнала на 1-ом дискретном уровне. По1709232 скольку за цикл измерения код L принимает

2" значений, то общее количество импульсов, накопленное счетчиком за это время, и

40 Ф =1 оказывается пропорциональным среднему значению входного сигнала.

В конце каждого цикла измерения двоичный счетчик 4 обнуляется, Для этого служит индикатор заполнения разрядов счетчика В, формирующий импульс Р, соответствующий переполнению счетчика 7 синхроимпульсов.

В предлагаемом устройстве оцениваwe среднего значения сигнала производится посредством суммирования результатов измерения интервалов, соизмеряемых по длительности с полупериодом. В известном же устройстве такая оценка делается на основании суммирования интервалов значительно меньшей длительности, что при ограниченном быстродействии четчиков не позволяет достичь высокой точности при выполнении каждого вага измерения.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой точностью преобразования среднего значения входного сигнала в цифровой код.

5 Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащий компаратор, а также соединенные каскадно генератор тактовых импульсов, ключ, двоич10 ный счетчик, отлич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности, введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, вход которого формирует вывод для подключения входно15 го сигнала, индикатор нуля, счетчик синхроимпульсов и индикатор заполнения разрядов счетчика, выход которого подключен к нулевому установочному входу двойного счетчика, причем первый и второй

20 входы компаратора соединены соответственно с выходом аналого-цифрового преобразователя и с выходом счетчика синхроимпульсов, выход компаратора соединен с входом управления ключа, выход

25 двоичного счетчика формирует выходной вывод, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, 1709232

Составитель В. Юдин

Редактор Ю, Середа Техред ММоргентал Корректор H. Ревская

Заказ 422 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул. Гагарина, 101