Многоканальный аналого-дискретный преобразователь малых постоянных напряжений

 

(23) Приоритет

Опубликовано 30.03.75. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 16.07.75

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.325(088.8) пе делам изворетений и открытий (72) Авторы изобретения

А. А. Болтянский, H. H. Васин, Ю. Н. Секисов, О. П. Скобелев и А. С. Шарапов

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт имени академика С. П. Королева (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАЛЫХ ПОСТОЯННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к области цифровой измерительной техники.

Известен многоканальный аналого-дискретный преобразователь малых постоянных напряжений, содержащий коммутатор, управляемый блоком управления и выполненный в виде компенсированных ключей в каждом канале, выходы которых подключены к первичным обмоткам импульсных трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к входу амплитудновременного преобразователя, управляющего селектором, через который кварцевый генератор соединен с реверсивным счетчиком, управляемым блоком управления.

Однако, когда в таком преобразователе требуется гальваническая развязка каналов от земли и друг от друга, появляется необходимость применения изолированных источников смещения в измерительной цепи, Зто усложняет устройство, снижает помехозащищенность, точность и чувствительность преобразователя, так как в измерительную цепь вносится сопротивление незаземленного источника смещения.

Предлагаемый преобразователь отличается от известного тем, что с целью повышения помехозащищенности, чувствительности и точности преобразования в нем импульсный трансформатор канала содержит дополнительную обмотку, последовательно с которой включен регулируемый резистор и ключ, указанные цепи соединены параллельно и подключены к источнику смещения.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого многоканального аналого-дискретного преобразователя малых постоянных напряжений.

Преобразователь содержит блок управле10 ния 1, соединенный с коммутатором 2, реверсивный счетчик 3, амплитудно-временной преобразователь 4, селектор 5, кварцевый генератор 6, источник смещения 7, а также измерительные цепи по числу каналов, каждая из

15 которых содержит источник 8 преобразуемого напряжения, компенсированный ключ 9, трехобмоточный импульсный трансформатор 10, регулируемый резистор 11, дополнительный ключ 12.

2О Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии все ключи замкнуты, и в сердечнике каждого импульсного трансформатора имеется суммарный поток магн пной

25 индукции, определяемый источником преобразуемого сигнала и источником смещения. Перед началом преобразования блок управления

1 устанавливает реверсивный счетчик 3 в исходное состояние и запускает коммутатор 2.

30 Управляющие импульсы коммутатора 2 одно465732 временно размыкают компенсированный 9 и дополнительный 12 ключи в одном из каналов

При этом на индуктивности импульсного трансформатора 10 возникает импульсный сигнал, амплитуда которого намного превышает входное напряжение и пропорциональна первой производной потокосцепления импульсного трансформатора 10:

dyl R ñ

U„„„„„=: = U„„„†.е

Ж r

В момент коммутации t = 0 выходной сигнал имеет максимальное значение

1 вых — Usz

r где R — активное сопротивление измерительной цепи при разомкнутом ключе;

r — то же, при замкнутом ключе.

Величину потокосцепления можно представить следующим образом: ф = W,Ф, + W,Ф, = и — (1,Wi + I,Wa), 1 где ц — магнитная проницаемость;

S — площадь поперечного сечения сердечника;

1 — средняя длина магнитного сердечника трансформатора;

I< — ток измерительной цепи;

1 — ток дополнительной цепи смещения;

Wf u Wg — число витков соответственно первичной и вторичной обмоток трансформм атор а.

Величину 12W выбирают таким образом, что выходной сигнал, снимаемый с третьей выходной обмотки импульсного трансформатора

10, преобразованный амплитудно-временным преобразователем 4 во временной интервал, устанавливает реверсивный счетчик 3 в нулевое положение при U„,, = 0.

Если U»)0, выходные импульсы от источника смещения 7 и источника 8 преобразуемого напряжения суммируются, и на счетчике будет положительное число; при U»(0 импульсы от источников 8 и 7 вычитаются, показание реверсивного счетчика 3 при этом отрицательное. Поскольку смещение определяется величиной 12%"2, источник смещения 7 может иметь напряжение в несколько вольт, При этом дополнительные ключи 12 могут быть некомпенсированными, так как величина остаточного напряжения дополнительных ключей

15 несоизмерима с величиной напряжения источника смещения 7.

Предмет изобретения

20 Многоканальный аналого-дискретный преобразователь малых постоянных напряжений, содержащий коммутатор, управляемый блоком управления и выполненный в виде компенсированных ключей в каждом канале, вы25 ходы которых подключены к первичным обмоткам импульсных трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к входу амплитудновременного преобразователя, управляющего

30 селектором, через который кварцевый генератор соединен с реверсивным счетчиком, управляемым блоком управления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, чувствительности и точности

35 преобразования, в нем импульсный трансформатор канала содержит дополнительную обмотку, последовательно с которой включен регулируемый резистор и ключ, указанные цепи соединены параллельно и подключены к ис40 точнику смещения.

465732

Составитель А. Кузнецов

Техред Т. Курилко

Редактор E. Караулова

Корректор Л. Котова

Заказ

Типография, пр. Сапунова, 2

1383 jl7 Изд. М 1315 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4!5