Двухотсчетный преобразователь напряжение-код

Авторы патента:

H03M1/56 - Кодирование, декодирование или преобразование кода вообще (с использованием гидравлических или пневматических средств F15C 4/00; оптические аналого-цифровые преобразователи G02F 7/00; кодирование, декодирование или преобразование кода, специально предназначенное для особых случаев применения, см. в соответствующих подклассах, например G01D,G01R,G06F,G06T, G09G,G10L,G11B,G11C;H04B, H04L,H04M, H04N; шифрование или дешифрование для тайнописи или других целей, связанных с секретной перепиской, G09C)

G04F10/04 - с использованием счетных импульсов или полупериодов переменного тока

G01R19/255 - с использованием аналого-цифровых преобразований с подсчетом импульсов в течение отрезка времени, пропорционального напряжению или току, получаемому от генератора импульсов фиксированной частоты

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫРЕТ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3!7080

Союз Сооетоких

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

МПК б 06j 3/00

Н 03k 13, 20

Заявлено 09.1.1970 (№ 1393731/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 4.XI.1971

Комитет по делам иасбретеиий и открытиИ при Сосете Мииистрао

СССР х ДК 681.325(088.8) Автор изобретения

О. А. Юланов

Заявитель

ДВУХОТСЧЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-КОД

Изобретение относится к области цифровых измерительных преобразователей и может быть использовано в цифровых измерительных вольтметрах или в цифровых управляющих и регистрирующих системах.

Известны преобразователи напряжениекод, содержащие блок управления, нуль-орган, управляемый генератор пилообразного напряжения, схему сравнения, триггер временного интервала, логические схемы, счетчики грубого и точного отсчета.

Однако в таких преооразователях требуется дополнительное время на интегрирование измеряемого напряжения, а также существует погрешность измерения при согласовании отсчетов грубого и точного.

Описываемый преобразователь отличается от известных тем, что он содержит триггер знака и триггер задержки, вход которого через схему «И» соединен с выходом блока управления, с одним выходом схемы сравнения, с источником тактовой частоты и через инвертор вЂ” со входом счетчика точного отсчета, а соответствующий выход триггера задержки подключен ко входу блока управления и через схему «И» ко входу счетчика грубого отсчета и ко входу триггера знака, другой выход триггера задержки через схему

«И» вЂ” ко входу триггера временного интервала, причем выход нуль-органа через схему 30

«И» соединен со входом счетчика грубого отсчета, со входом триггера знака и со входом триггера временного интервала, а выход триггера знака соединен с блоком управления и со входом счетчика точного отсчета.

На чертеже изображена схема преобразователя.

Он содержит генератор 1 импульсов тактовой частоты; триггер 2 временного интервала; генератор 8 пилообразного напряжения; блок 4 управления; триггер 5 знака; схемы

«II» 6 вЂ” 12; схему 18 сравнения грубого отсчета (ГО); нуль-орган 14 точного отсчета (TO); суммирующий счетчик 15 (ГО); триггер 16 задержки; инвертор 17 счетных импульсов; реверспвный счетчик 18 ТО.

При поступлении запускающего импульса в момент совпадения его с импульсом тактовой частоты запускается триггер 2 временного интервала, выходной сигнал которого включает генератор 8 пилообразного напряжения, подает разрешение на блок 4 управления, триггер 5 знака, а также на схемы

«И» 6 и 7, После зтого генератор 8 начинас формировать напряжение, крутизна которого определяется требованиями, предъявляемыми к дискретности канала ГО. Пилообразное напряжение поступает на вход схемы сравнения

18, имеющий порог срабатывания. Величина порога срабатывания выбрана равной полу3l7080

65 »с (ора д:(скретам канала ГО, и допускается нестабильность порога срабатывания, равная примерно половине этого дискрета, 11а другой вход схемы сравнения подается измеряемое напрягкение. 11илообразное и измеряемое напряжения нодводятся также на соответствующие входы нуль-органа !-1. 1!ока разность этих напряжений больше не.(н (ины il0рогd cp3031ывания, схем(! cp3âíåhIIH Oc t l(c (вЂ”

csI в исходном cocToSIII IIII, 11p li этол! ее вхОДвЂ”

НЫЕ СИГНаЛЫ С ОДНОЙ СТОРОНЫ ОП РЫВИЮ! Схему «И» 6, а с другой вЂ” закрывают схемы

«И» 7 и 8, то есть через их открытую схему

«И» 6 импульсы тактовой частоты Itoctyitatoт на суммирующий счетчик 15. Когда разно ть напряжений достигает велич(шы, равной порогу срабатывания схемы сравнения, последняя срабатываег, закрывая вход схе»ы «11»

6 и открывая входы схе» «И» 7 и 8. 1 cttcpaтор пилообразного напряжсния нсрекл(о<(аегвЂ” ся в соответствии с условием срабапшания схемы сравнения в момент ноступлешгя и(орого импульса тактовой частоты i(oсле момента сравнения. Момент срабатывания схемы сравнения по времени не привязан к тактовой частоте и определяется только уровнем входного напряжения и величиной дрейфа порога срабатывания схемы сравнения, поэтому уровень пилообразного напряжения к моменту поступления второго тактового импульса после срабатывания схемы сравнения может превысить уровень измеряемого напряжения. Следовательно, перед переключением генератора пилообразного напряжения, в результате которого изменяется крутизна пилообразного напряжения, необходимо контролировать срабатывания нуль-органа 14 для согласования отсчетов. С этой целью в схеме преобразователя используется триггер 16 задержки момента перекл(очения отсчетов со схемой «И» 8, управляемой сигналом нз блока управления и сигналом cхемы сравнения; в схеме предусматривается тактике трипер 5 знака со схемой «И» 9, которая управляется сигналом с вь(хода триггера 16 и предназначена для передачи на запускающий вход триггера знака (((((улье

После срабатывания схемы гравие(шя ГО через схему «И» 8 на триггер задержки начинают поступать счетные и(пульсы тактовой частоты, первый из которых приводит триггер задержки в единичное coctoittttte, и следующий возвращает Lcо в исходное (нулевое) состояние. Счеt.tti>te импульсы поступаюг также í3 схему «И» 10, а через ш(вертор 17 в качестве запрещающих на ь(О;! Oх(вЂ”

А-:ы «И» 7. Если до прихода вгорогo нз счегных импульсов нуль-орг ltt не срабатынаег, (o триггер знака не меняет et!Oct.o сос(ояннл, при этом его выхолной нгнал Остается прежним, н второй из счсп!ых и»нуль Ов также

50 проходит через схему «И» 10 на вход счетчика ГО 15.

После поступления второго из счетных

iiмпульсов но заднему фронту сигнала с выхода триггера задержки переключается блок у!(равлени5(, сxcM << 1» 8 33крыв30Tcя, так как сигнал спим((ется, а генератор пилообразного напряжения изменяет крутизну выходнОГО tt I i00()P33!!000 !!3ИРЯжениЯ От Дейс(вия c»t II3;I3 управления, характер которого в да(шом случае соответствует изменешно только крутизны пилообразного напряжения до зна (сни((, онределяемых гребованнями к дискретности канала ТО. Знак круп(зны пилообразного напряжения при этом не меняется.

Таким образом, в момент переключения генератора 8 снпгал разрешения, ноступа(ощий на схему «И» 8, снимается, ii поступление импульсов тактовой частоты на триггер задержки прекращается до следующего цикла измерения, т. е. через схему «И» 8 проходит всего два импульса тактовой частоты.

К описа(ному случаю работы схемы относится первый граничный случай, когда срабатывание схемы сравнения происходит одновременно с приходом импульса тактовой I3cтоты.

Преобразование измеряемого напряжения в цифровую форму прекращается в момент срабатывания нуль-органа, сигнал с выхода которого возвращает триггер 2 временного интервала в исходное состояние. После этого схема «И» 7 закрывается, в реверсивном счетчике ТО 18 фиксируется результат, в суммирующем счетчике ГО 15 фиксируется ранее полученньш результат, а все остальные части схемы преобразователя приводятся в исходное состояние.

В описанном случае нуль-орган до момента переключения генератора пилообразного напряжения не срабатывал, поэтому триггер знака jlo конца работы не изменил своего состояния, 3 его выходной сигнал управлял работой реверсивного c÷åò

Двухотсчетный преобразователь напряже ние-код уравновешивающего типа, содержа. щнй блок управления, нуль-орган, связанный с у((рав,!яемы((! генератором ш(лообразного

t .3ttpëæ(it!èÿ, соединенны» со схемой сравнеtIIIH, выход которой подключе;! через триггер време (ного интервала и схемы «11» к счетчикам грубого и .гочного otc (cr I, ((ри (е друп(е

3ходы этих (хеl! «И» подключены к генерато317080

Составитель Л. А. Александрова

Техред Т. Т. Ускова Корректор Е. Н. Зимина

1 едактор М. Аникеева

Заказ 3095i I3 Изд. № 1308 а Тираж 473 Подписное

ПНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ти погра фи я, пр. Сапунова, 2 ру тактовой частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и устранения погрешности из-за рассогласования отсчетов, он содержит триггер знака и триггер задержки, вход которого через схему «И» соединен с выходом блока управления, с одним выходом схемы сравнения, с источником тактовой частоты и через инвертор вЂ” со входом счетчика точного отсчета, а соответствующий выход триггера задержки подключен ко входу блока управления и через схему «И» ко входу с.ет и ка грубого отсчета и ко входу триггера знака, другой выход триггера задержки через схему «И» вЂ” ко входу триггера временного интервала, причем выход нуль-органа через схему «И» соединен со входом счетчика грубого отсчета, со входом триггера знака и со входом триггера временного интервала, а выход триггера знака соединен с блоком управ10 ления и со входом счетчика точного отсчета.