Преобразователь напряжения в код

 

365829

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснив

Социалистическив

Рвспублин

Зависимое от а вт. свидетельства №

Заявлено 25.Х11.1970 (№ 1615756/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 08.1.1973. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.1П.1973.Ч, Кл. Н 03k 13 17

G Об) 3/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325.5(088.8) Г=..

j

М в

Авторы изобретения

Заявитель

J с

В. П. Стружко и Б. M. Барях

Украинский государственный проектный институт комплексной автоматизации производственных процессов в тяжелой промышленности

1

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ НАПРЯЖЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть применено в цифровых измерительных приборах, устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известен преобразователь напряжения в код поразрядного уравновешивания, в котором путем подключения к выходу нуль-индикатора дискриминаторов положительного и отрицательного уровней со схемой «ИЛИ» контролируется состояние выхода нуль-индикатора в интервале между циклами кодирования.

Этим достигается повышение помехозащищенности преобразователя и сближение за изменениями входного напряжения.

Однако известный преобразователь имеет дискриминаторы положительного и отрицательного уровней, что приводит к усложнению схемы преобразователя.

С целью упрощения преобразователя и повышения помехозащищенности в режиме слежения за изменениями входного сигнала предлагаемый преобразователь содержит равный весу единицы младшего разряда источник напряжения, подключенный через ключ ко входу нуль-индикатора, триггер управления ключом, счетный вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, узел формирования сигнала запуска преобразователя, содержащий два элемента временной задержки, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами нульиндикатора, а выходы подключены ко входам схемы «ИЛИ», и два дополнительных вентиля, один из которых включен между выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом распределителя, а второй — между выходом схемы «ИЛИ» узла формирования сигнала запуска и соответствующим входом распре10 делителя, причем запрещающий вход первого вентиля, разрешающий вход второго дополнительного вентиля и разрешающий вход триггера управления ключом подсоединены к выходу распределителя, соответствующему кон15 цу цикла кодирования.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Предлагаемый преобразователь содержит нуль-индикатор 1, вентиль 2 в цепи прохож20 дения тактовых импульсов на счетный вход распределителя, распределитель 8, разрядные вентили 4 триггеров кода, схему «ИЛИ» 5, разрядные триггеры б, цифро-аналоговый преобразователь 7 обратной связи, вентиль 8 в

25 цепи запуска преобразователя, элементы 9 и

10 временной задержки, генератор 11 тактовых импульсов, триггер 12 управления ключом, ключи 13, источник напряжения 14 с весом, равным единице младшего разряда

30 (кванту) .

365829

Оо

Преобразователь работает следующим обр азом.

По окончании очередного цикла преобразования, соответствующего концу цикла кодирования, с выхода (К+1) распределителя подается сигнал, который воздействует на вентиль 2, запрещая прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 11 на счетный вход распределителя 8, при этом последний останавливается. Одновременно с этим же сигналом разрешается прохождение сигнала запуска распределителя с выхода узла формирования сигнала запуска (обведен пунктиром) через вентиль 8, кроме того, разрешается работа триггера 12, обеспечивающего через ключ 18 поочередное включение и отключение на входе нуль-индикатора 1 напряжения

U„<„14 с весом, равным кванту.

Триггер 12 переключается с тактовой частотой, так как его счетный вход подключен к выходу генератора 11 тактовых импульсов.

Узел формирования сигнала запуска преобразователя состоит из двух элементов 9 и 10 временной задержки, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами нуль-индикатора 1, а выходы через схему «ИЛИ» 5 подключены ко входу вентиля 8 в цепи запуска преобразователя на новый цикл кодирования.

При правильном кодировании в конце цикла преобразования разрядные триггеры б, управляемые распределителем 8 и нуль-индикатором 1 через вентили 4, установятся в такое состояние, при котором входное напряжение

U скомпенсируется эталонными напряжениями U<, с выхода цифро-аналогового преобразователя 7 с точностью до величины единицы младшего разряда, т. е. U„— У«(У„,.

Если в дальнейшем входное напряжение U не изменяется, т. е. на входе нуль-индикатора сохраняется состояние баланса, то уровень сигнала на выходе нуль-индикатора 1 определяется состоянием ключа 18, коммутирующего на вход нуль-индикатора согласно с напряжением обратной связи U„äîïîëíèòåëüíîå напряжение У„„равное кванту.

После окончания цикла кодирования очередной тактовый импульс вызывает срабатывание триггера 12 и включение ключа 18, в результате чего обеспечивается увеличение компенсирующего напряжения на единицу младшего разряда. Так как при этом преобладает компенсирующий сигнал U„íà входе нульиндикатора, на его выходе а появляется разрешающий уровень («0»), а на инверсном выход б — запрещающий уровень («1») . Следующий тактовый импульс опрокидывает триггер

12 в исходное состояние, вновь наступает состояние баланса на входе нуль-индикатора, а уровни сигналов на выходах нуль-индикатора меняются на обратные: теперь уже на выходе а — запрещающий уровень («1»), на выходе б — разрешающий уровень («0»).

Очередной тактовый импульс вновь приводит к срабатыванию триггера 12 и т. д.

Таким образом, при правильном кодировании и неизменном входном напряжении U благодаря поочередному включению и отключению дополнительного источника U, на входе нуль-индикатора íà его прямом и инверсном выходах имеет место чередование низкого («0») и высокого («1») уровней с частотой тактового генератора.

Так как элементы 9 и 10 временной задержки обеспечивают прохождение сигнала (например, высокого уровня «1») через время, несколько превышающее период следования тактовых импульсов, то при балансе на входе нуль-индикатора сигналы на выходе элементов

9 и 10 отсутствуют и нового запуска преобразователя не последует.

В случае неправильного кодирования или изменения входного напряжения U„ на величину более одного кванта, когда имеет место разбаланс того или иного знака на входе нуль-индикатора, на прямом или инверсном выходе нуль-индикатора (независимо от состояния триггера 12) возникает сигнал, например, высокого уровня, который при срабатывании соответствующего элемента 9 или 10 временной задержки через схему «ИЛИ» б и вентиль 8 обеспечивает общий сброс схемы и запуск распределителя на новый цикл кодирования.

При этом распределитель переходит из состояния, соответствующего концу цикла кодирования (К+1), в исходное состояние («0»), в результате достигается запрет прохождения сигнала запуска преобразователя через вентиль 8, запрет работы триггера 12, который устанавливается в исходное состояние и отключает от входа нуль-индикатора дополнительный источник напряжения U», и разрешение прохождения через вентиль 2 тактовых импульсов с выхода генератора 11 на счетный вход распределителя 8.

Очередной импульс с выхода генератора тактовых импульсов переводит распределитель 8 из исходного состояния («0») в состояние («1»), начинается цикл кодирования. Ðåзультат измерения обновляется.

В режиме слежения за изменениями входного напряжения обеспечивается повышение г омехозащищенности преобразователя: благодаря элементам 9 и 10 временной задержки кратковременный сигнал помехи или пульсация измеряемого напряжения U„c периодом, меньшим собственного времени элементов временной задержки, не вызывает ложного запуска преобразователя на новый цикл кодирования.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения в код поразрядного кодирования, содержащий распределитель с генератором тактовых импульсов, вентили, цифра-аналоговый преобразователь, нуль-индикатор, схему «ИЛИ», отличающийся

365829

Составитель Л. Рубинчик

Редактор Т. Морозова Техред Л. Богданова Корректоры; Л. Царькова и И. Божко

Заказ 531/13 Изд. М 1169 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мьпшстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2 тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения помехозащищенности в режиме слежения за изменениями входного сигнала, он содержит источник напряжения, равный весу единицы младшего разряда, подключенный через ключ ко входу нуль-индикатора, триггер управления ключом, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых им.пульсов, узел формирования сигнала запуска преобразователя, содержащий два элемента временной задержки, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами нуль-индикатора, а выходы подключены ко входам схемы «ИЛИ» и два дополнительных вентиля, один из которых включен между выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом распределителя, а второй — между выходом схемы «ИЛИ» узла формирования сигнала запуска и соответствующим входом распределителя, причем запрещающий вход первого дополнительного вентиля, разрешающий вход второго дополнитель1О ного вентиля и разрешающий вход триггера управления ключом подключены к выходу распределителя, соответствующему концу цикла кодирования.