Многоканальный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь
Союз Советских
Социалистимеских Уеспублик
{63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлене 26.05.72 (21) 1791756/26-21 (51} М. Кл. Н ОЗ 1З О с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано, 25.08.7Жюллетень ¹31
Гасударственный комитет
Совета. Министров СССР по делам изооретений и открытий (533 УДК 681.325 (45) Дата опубликования описания 12.11.75 (088.8) А. В, Бахтин, Г. 1. Живилов и В. В. Островерхов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ
АНАЛОГО-.ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть испопьэовано в многоканальных интегрирующих преобразователях напряжения в цифровой код а также информационно-измерительных системах с применением укаэанных преобразователей.
Известен многоканальный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор с развязывающими конденса-щ торами и подстроечными катушками индуктивности В каждом канале, выход которого соединен,с входом ийтегрирующего аналого-: уцифрового преобразователя, состоящего из . интегратора управляющего устройства и 15 тактового генератора..Однако в известном преобразователе не предусмотрен контроль изменения сопротивления ключей коммутатора в замкнутом состоянии и контроль исправности коммутатора типа "короткого за- 20 мыкания" и "обрыва" во .время проведения измерений.
Белью. изобретения является обеспечение контроля исправности в процессе коммутации и аналого-цифрового преобразования. 26
Для етого в преобразователе к входу интегрирующего аналого-цифрового преобра- . зователя подключен резонансно настрам вае1 мый контур, состоящий из конденса"гора с последовательно включенной вторичной об-. моткой трансформатора, первичная обмотка которого одним концом подключена через генератор контрольного сигнала к выходу тактового генератора, вторым концом к ре- зистору и одному входу блока, индицирую-.iщего неисправность, второй вход которого соединен с шиной, управляющей работой ключей коммутатора, На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя.
Многоканальный интегрирующий аналогоцифровой преобразователь содержит коммутатор 1, состоящий из ключей 2, развязывающих конденсаторов 3,, подстроечных катушек индуктивности 4, интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 5, сосгоящего из интегратора 6, управляющего устройства 7, тактового генератора 8, резонансрто настраиваемого контура, состоятцего из конденсатора 9 и трансформатора !
48200 7 Опько нри условии включения одного
«лю?а 2 коммутатора 1 и остальных выкпючсн?ных ключей резонансна?й кОнтур, сос:!о !1!{!И? нз подсчрое?ной катушки 4, прямоi О
Об:,?с!тки 1 О -! раисфорк?с!тОра 1 0, Оказываетс:я и ОГ??оеииык! в резонанс: на частоту контро?!ьногс! Оиг??ана в каждом канале, При этом дс!б?от!!оспа конту?!а остается высокой. рс?кое с?осто1н?ие контура характеризует исирнвну!о работу коммутатора 1.
I е?и р,н?ор 11 контрои ного сигнала кратно .!Н?хрс!н!?!с?и??уется с частотой тактового генератора 8 интегрирующего аналого-цифрово?"о нреобразоватепя 5, Он нагружен на первичную с!бм Отку 17 трансформатора 1 0 и резистор 12, и! котором выделяется контрольная информа-j Е?
l0, генератора 11 контрольного сигнала, резистора 12 и блока 13, индицирующего неисправность. На входы коммутатора 1 подается напряжение постоянного тока от датчиков 14, Преобразователь работает следующим образом, После подачи запускающего сигнала управляющее устройство 7 преобразователя 5 подключает íà его вход при помощи коммутатора 1 по заданной программе. напряжения датчиков 14. Эти напряжения
IгреОбразуются в цифровОЙ кОД. fIpB этОм блок 15 контролирующий коммутатор 1, работает и на результаты измерений влияl?Ii?1 не о!сазь?в.;.!ет, так. как контрольный сигнал, который поступает в измерительную иеиь на вход и!?тегрирую?него аналого,цифрового преобразователя 5, подавляется им.
Сигналы датчиков 14 через линии связи и !1Одс Грое е?1!»?(е катушки индук ГивнОс Ги
4 псдкп!Очены к входам ключей 2 коммут..тора 1, Входы коммутатора 1 зашуптиро?? ?ны развязывающ??ми конденсаторами 3, н1 едставляюшим н собой малые сопротивле ия дпя lастоть! I виера ГОра КОнтрОпьнОГО си! иана 11.
{ с?знявываЮ!цИЕ КОНдвнеа ГОры 3 ПОдКЛЮ— чан.т но неременному току соедине!ц!ые с ними концы подстроечных катушек 4- к вто-! н? !Но!! Обмотке 16 трансформатора 10 и
ТЕМ СаМЫМ, СоадаЮт ОдИНаКОВЫЕ уСЛОВИя работы иенс!н?!О1?к!о От длины пинии связи ре:?О!?ансн ы м к о!?турам, образуемым одной !
ill нс!дс Гров нных K."i r н!ек 4, сО??ротивпением в!?п!<л!енного ключа, конденсатором 8 и н l cl(н! ?! t .ll? Обк! О rKclé 1 6 ?рансс орма1 opc? 1 0 при вялю и.!!ill! Од ?ого Н3 клк!чей 2 коммутатора
1. ция и сигнал с которого поступает в блок 13,j индицирующий неисправность„
Блок 13 стробируется сиги лами от управляющего устройства 7 преобразовате-.
5 ля 5 При измене ии сопротивления кч
2 коммутатора 1 происходит перераспределение амплитуды генератора 11 между сопротивлением резонансного контура, в которое входит сопротивление ключа 2 коммутатора 1, и резистором 12. Перераспределение напряжения происходит за счет изменения добротности резонансного контура как при изменении прямогосопротивления ключа 2 коммутатора 1, так и при появлении .
{5 неисправности коммутатора типа короткое замыкание" одного из ключей 2 или "обрыва," ключа 2, коммутирующего входной сигнал.
Резонансный контур нагружен также
20 на входной импеданс интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 5.
Входной имн преобразователя 5 обычно достаточно большой, постоянный.
Поэтому на работу резонансного контура
25 он влияния не оказывает.
В свою очередь, контро??ьный? сигнал, поступающий на вход интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 5, на его работу влияния практически не оказывает„ так как происходит подавление контрольно-, го сигнала интегратором 6.
ВО время первого такта интегрирования должно укладываться целое число периодов контрольного сигнала, чтобы свести помеху о Г «
Ы него к минимуму Это достигается синхрони— заиией генератора 1 1 генератором 8 преобразователя 5.
Предел измерения входного напряжения в интегрирующем преобразователе 5 должен
40 быть расширен на величину максимальной амплитуды синусоидапьного контрольнОГ о сигнала так, чтобы входные цени преобразователя иропускаци этот суммарный сиг-! нал без искажений.
4й Елок 13 предназначен для слежения ! за амплитудой контрольного сигнала, снимаемого с резистора 12. При стробировании е"u ocr управляющего устройства 7. прео-.бразователя 5 в нем изменяются наиряже-б{) ния уставок.- Каждое напряжение уставки
I, СООТВЕТСТВУЕТ ОжИДаЕМОМУ СОСТОЯНИЮ? КОМмутатора. 1. 1 аких напряжений оказывается три, так как возможны следующие четыре состояния коммутатора 1: а) все ключи коммутатора 1 разомкну= ты в соответствии с управляющими сигналами,б) один ключ 2 коммутйтора 3 замкнут, все осГальные ключи 2 разомкнуты в соот-, ветствии с управляющими сигналами
482007
ыход
Род Заказ !g$ Изд. М 9ф) . Тираж 902
Подписное. Предприятие «Патент», Москва, Г-59,, Бережковская иаб., 24
5 в) два или более ключа 3 коммутатора
1 замкнуты, остальные разомкнуты, что не соответствует управляющим сигналам, r) все ключй 2 разомкнуты, что- не соответствует управляющим сигналам. 5
Очевидно, что в случае в) и г) при со-. стояниях коммутатора 1, не соответствую, шим управляющим сигналам, блок 13 дол-1 жен фиксировать неисправную работу комму 10 татора 1. Для каждого из четырех состояний коммутатора 1 должна быть определена допустимая зона исправной и не исправной работы. Нахождение контрольного сигнала в заданной зоне не вызывает включения сигнала и индикации неисправности с указанием номера неисправного ключа 2.
Предмет изобретения, 20
Многоканальный интегрирующий анало-; го-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор с развязываюшими конденсаторами и подстроечными катушками индуктивности в каждом канале, выход которого соединен с входом интегрирующего аналого-цифрового преобразователя, состоящего из интегратора, управляющего устройства и тактового генератора, о т л и ч а ю — ш и и с я тем, что, с .целью обеспечения контроля исправности в процессе коммутации и аналого-цифрового преобразования, в нем к входу интегрирующего аналого-цифрового преобразователя подключен резонансно настраи,ваемый контур, состоящий из конденсатора с последовательно включен-, ной вторичной обмоткой трансформатора, первичная обмотка которого одним концом подключена через генератор контрольного
;сигнала к выходу тактового генератора, а вторым концом к резистору и одному входу блока, индицирующего неисправность„ второй вход которого соединен с шиной, управляющей работой ключей коммутатора.
