Патент ссср 195209

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.V1.1966 (№ 1080813/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 42m, 14

МПК 6 06f

Комитет ло делам иаобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 12.1Ъ .1967. Ьюллетепь ¹ 9

Дата опубликования описания 19.VI.1967 ДК 681.142.07.523.8:

:53,087.92(088.8) Лвторы изобретения

Г. И. Кавалеров и Г. С. Певзнер

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-ЦИФРОВОЙ КОД

Известны преобразователи напряжениецифровой код, содержащие схему сравнения, генератор импульсов, реверсивный счетчик, преобразователь код-напряжение и запоминающие устройства кодов напряжения и времени с входными вентилями, Предло>кенное устройство отличается тем, что оно содержит делитель частоты и схему сравнения временных интервалов, причем реверсивный счетчик соединен с запоминающим устройством напряжения, а делитель частоты — с запоминающим устройством времени через вентили, запрещающие входы которых связаны со схемой сравнения временных интервалов. Это позволяет уменьшить избыточность измерительной информации и повысигь помехоустойчивость устройства.

На фиг. 1 представлено предложенное устройство; на фиг. 2 — релейная характеристика релейного элемента устройства.

Преобразуемое напря>кение /„подается через сопротивление 1 на вход суммирующего операционного усилителя 2 постоянного тока с отрицательной обратной связью. На вход этого же усилителя подается напряжение, снимаемое с преобразователя 8 код — напряжение, Разность двух вышеуказанных напряжений усиливается усилителем 2 и поступает на вход релейного элемента 4.

Выходное напряжение релейного элемента через ключ входа 5 и диод б открывает ключ

7, если входное напряжение положительное (так как ключ реагирует на положительный сигнал). Отрицательное же напряжение открывает ключ 7 через ключ входа 5 и пнверторпую схему 8, реагирующую только на отрицательный сигнал.

1о Это же выходное напряжение релейного элемента 4 через к;поч входа 5 подается на триггер 9 управления реверсивным счетчиком 10.

Этот триггер переключает реверсивпый счетчик в режим сложения импульсов, если напря15 жение на выходе усилителя 2 отрицательное, и в ре>кпм вычитания импульсов, если оно поло>кительное.

С момента отпирания ключа 7 импульсы с кварцевого генератора-формирователя 11 через ключ 7 и схему «И» 12, служащую для синхронизации работы кварцевого генератора и ключа 7, поступают на реверсивный счетчик

10, с которого напряжение в цифровой форме поступает на преобразователь > код — напря25 жение

Когда разность U„и напря>кения, снимаемого с преобразователя 8, равна приблизительно нулю (точнее их разность находится

B зоне нечувствительности релейного элемеп30 та 4, происходит уравновешиванпе: напря>ке«» Ф

4 фъ ние на выходе релейного элемента равно пулю, и клвзч.7 ЪК 4 т.

Напряжение в цифровой форме через ключ

18, когда. он открыт, поступает на запоминающее и регистрирук6цее устройство 14 напряжения (ЗУ и РУ напряжения).

Запоминающее устройство необходимо как элемент согласования быстродействия самого устройства со скоростью регистрирующего устройства, которое в настоящее время еще пе обладает требуемым быстродействием.

Положительный импульс напряжения с релейного элемента 4, т. е. после диода б или инверторной схемы «на минус» 8 подается на дифференцирующую цепочку 15 для определения момента уравновешивания. Этот момент характеризуется отрицательным импульсом, который через диод 1б поступает на триггер управления ключом 17 входа, необходимый для запирания ключа входа 5 после момента уравновешивания на время обработки результата.

Этот же отрицательный импульс через различные схемы задержки 18 — 28 поступает на ключи 24 -80.

Кварцевый генератор-формирователь 11 через делитель 81 частоты подаст на счетчик 32 времени импульсы, создавая на последнем относительное время в цифровой формс.

Отрицательным импульсом с дифференцирующей цепочки 15 через схему задерхкки времени 18 (t лксек) открывается ключ 24.

В момент отпирания ключа 24 цифровой код, соответствующий времени данного измерения, подается на регистр 88 параллельного действия. Схема задержки 18 необходима для того, чтобы перед первым измерением успеть сбросить показания в счетчике 82 времени.

Таким образом, измерения исследуемого с»гнала †значен функции (напряжение U ) и значение аргумента (времени 3) производятся только через определенные кванты по уровню напряжения U è теперь через ключи И и 84 могут подаваться на ЗУ и РУ 14 напряжения и ЗУ и РУ 85 времени.

Число измерений, характеризующих линейные участки изменения исследуемой функцни, сокращается до двух. При этом линейность участков проверяется по выполнепгпо равенства отношений величин двух сосед.пгх квантов измеряемой величины к соответстьу.ощим интервалам времени. Поскольку кванты по уровню входной величины равны (квантование по уровню равномерное), то указанное равенство отношений проверяется по равенству двух соседних интервалов времени, т. е. при выполнении последнего равенства ключи И и 84 нс должны открываться.

Отрицательный импульс с дифферепцпрующей цепочки 15 через схему задержки времени

19 (t. ийсек) открывает ключи 2б и 27.

В момент отпирания ключа 27 цифровой код, соответствующий времени данного измерения, подается из регистра 88 параллельного действия на схему 8б сложения в параллель1 об2(1Ц

25 зо

40 5

65 ном коде. На эту же схему в момент отпирания ключа 2б подается цифровой код, соответствующий времени (i — 1) -го измерения, из регистра 87 параллельного действия (i — 1) -го значения времени 1.

Отрицательный импульс с дифференцирующей цепочкой 15 через схему задержки времени 20 ((. лассек) открывает ключи 28 и 80.

В момент отпирания ключа 28 цифровой код, соответствующий времени между (i — 1) и -ым измерениями, поступает из регистра 88 параллельного действия на схему 89 сложения в параллельном коде At. На эту же схему в момент отпирания ключа 80 подается цифровой код, соответствующий времени между (i — 2) и (— 1)-м, измерениями пз регистра 40 парал.:ельпого действия (— 1) -го At.

Цифровой код со схемы 89 сложения в параллельном доке М поступает на регистр 41 параллельного действия, откуда па схему

«ИЛИ» 42 через схемы «ИЛИ» 48 и 44 и поступает соответственно на ключи 34 и 18, открывая их. В момент отпирания ключа 84 цифровой код, соответствующий времени данного г -ro измерения, поступает с регистра 88 параллельного действия на запоминающее и регистрирующее устройство 85 времени.

Если цифровые коды, поступающие на схему 89 сложения в параллельном коде At равны (или почти равны), то сигнал на ключи 34 и 18 со схемы 42 через схемы 48 и 44 не поступает, а следовательно, фиксации значений данного измерения напряжения U и времени, соответствующего ему, не происходит в запоминающих и регистрирующих устройствах 14 и 8х

Таким образом, измерения исследуемого сигнала (значения напряжения U u соответствующего времени) выводятся на выход уст. ройства, если определено, что они лежат на нелинейном участке исследуемого сигнала.

Отрицательный импульс с дифференцирующей цепочки 15 через задержку 21 (t4 мксек) производит сброс (т. е. перевод триггеров в пулевое состояние) в регистре 40 параллельного действия (t — 1)-го At и в регистре 87 параллельного действия (1 — 1) -го значения времени.

Отрицательный импульс с дифференцирующсй цепочки 15 через задержку 22 (t;, л ксек) открывает ключи 25 и 29. В момент отпирания ключа 25 обратный цифровой код, соответствующий времени данного i-го измерения, подается из регистра 88 параллельного действия и регистр 87 параллельного действия (i — 1)го значения времени. Обратный код необходим для того, чтобы операцию вычитания одного кода из другого заменить операцией сложения кодов.

Б момент отпирания ключа 29 обратный цифровой код, соответствующий времени между (i — 1)-м и данным 1-и измерениями, поступает из регистра 88 параллельного действия в регистр 40 параллельного действия (1 — 1)го At.

195209

Фаг.1

Отрицательный импульс с дифферепцирующей цепочки 15 через задержку 28 (1, лксек) производит сброс (т. е. перевод триггеров в нулевое состояние) в регистрах 88, 88 и 41 параллельного действия, а также перебрасывает триггер управления ключом входа 17 в исходное состояние, т. е. открывает ключ входа 5.

После отпирания ключа 5 входа устройство может производить новое измерение.

Схема, состоящая из триггера 45 и схемы

«И» 4б, служит для перевода счетчика 82 времени в исходное (нулевое) состояние перед первым измерением.

Триггер 45 устанавливается в исходное состояние, т. е. такос, когда отрицательный потенциал подан на схему «И» 4б при включении самой установки. При подаче отрицательного импульса с дифференцирующей цепочки

15 схема выдает импульс, переводящий счетчик времени в исходное нулевое состояние.

Этим же импульсом триггер 45 перебрасывается в положение, противоположное исходному, т. е. отрицательный потенциал снимается со схемы «И» 4б, и тем самым схема «И» 4б не выдает импульсы до нового включения устройства.

Исходным состоянием счетчика времени считается такое состояние, когда все разряды сброшены на О. Это необходимо для того, чтобы напряжение и время, соответствующие первому измерению, фиксировались без привлечения дополнительных схем.

Подачей импульса «Вызов» открываются ключ 18 и ключ 47, давая возможность перевести соответственно значение измеряемой величины из реверсивного счетчика 10 в ЗУ и

РУ напряжения и время этого измерения из

® счетчика времени в ЗУ и РУ времени.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжение-цифровой код, содержащий схему сравнения, генератор

15 импульсов, реверсивный счетчик, преобразователь код-напря>кение и запоминающие усгройства кодов напряжения и времени с входными вентилями, отлича)ощийся тем, что, с целью уменьшения избыточности измерительной информации и повышения помехоустойчивости устройства, он содержит делитель частоты и схему сравнения временных интервалов, причем реверсивный счетчик соединен с запоминающим устройством напряжения, а

25 делитель частоты — с запоминающим устройством времени через вентили, запрещающие входы которых связаны со схемой сравнения временных интервалов.

195209

Фиг 2

Составитель Г. Г. Шаповал

Тсхред А. Л, Камышникова Корректоры: О. Б. Тюрина и М. П. Ромашова

Редактор М. Жиляева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1739/14 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр, Серова, д. 4