Многоканальный преобразователь информации

 

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ооае бсеетских

Социалистических

Республик

И 0783 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

;(22) Заявлено 13.09.74 (21) 2059081, 26-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.76. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 08.06.76 (51) М. Кл 2 Н ОЗК 13/17

Государотеанный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий, (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

С. В. Солецкий, А. И. Матреничев и Ю. M. Сазонов (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в многоканальных измерительных системах для преобразования аналоговых и цифровых электрических сигналов, поступающих от датчиков:

Известен многоканальный преобразователь информации, содержащий входной коммутатор, первый управляющий вход которого соединен с шиной источника кадровой развертки, второй управляющий вход — с первым выходом коммутатора регистра, управляющим ,входом линии задержки и управляющим входом блока разрядных ключей, а выход через аналогову.ю ячейку памяти, аналого-цифровой преобразователь и блок разрядных ключей— с входом регистра, первый выход линии задержки подключен к управляющему входу аналоговой ячейки памяти, а второй — к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя.

Однако известный преобразователь имеет малую надежность и не может по одним и тем же каналам регистрировать разнородную, аналоговую и цифровую информации от датчиков.

С целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей преобразователя в него дополнительно введены два управляемых генератора тока, дифференциальный усилитель, триггер, элемент «И» и дополнительный коммутатор, причем вход дополнительного коммутатора соединен с шиной источника кадровой развертки, первый выход дополнительного коммутатора подключен к первому входу первого управляемого генератора тока, второй выход дополнительного коммутатора соединен с первым входом второго управляемого генератора тока, вторые входы обоих управляемых генераторов тока соединены с вторым выходом линии задержки, третьи входы — с первым выходом триггера и дополнительным входом блока разрядных ключей, а выходы — с входом аналоговой ячейки памяти и первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к выходу аналоговой ячейки памяти, а выход дифференциального усилителя соединен с первым входом триггера, второй вход которого подключен к первому выходу линии задержки, а второй выход триггера соединен с первым входом элемента «И», второй вход которого подключен к первому выходу коммутатора регистра, а выход — к второму управляющему входу регистра.

25 На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Многоканальный преобразователь информации состоит из входного коммутатора 1, информационные входы 2 которого являются

30 входом всего устройства. Выход входного комМутатора i соединен соответс гвенйо с вйходами первого и второго управляемых генераторов 3 и 4 тока и подключен к входу аналоговой ячейки памяти 5 и к первому входу дифференциального усилителя 6, второй вход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 7 и подключен к выходу аналоговой ячейки памяти 5. Выход аналогоцифрового преобразователя 7 через блок 8 разрядных ключей соединен с входом регистра 9, выход которого является выходом всего устройства. Выход дифференциального усилителя 6 соединен с первым входом триггера 10, второй вход которого вместе с управляющим входом аналоговой ячейки памяти 5 подключен к первому входу линии задержки 11, второй выход которой соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя 7.

Первые входы первого и второго управляемых генераторов 3 и 4 тока соединены соответственно с первым и вторым выходами дополнительного коммутатора 12, вторые их входы— с вторым выходом линии задержки 11, а третьи вместе с дополнительным входом блока 8 разрядных ключей подключены к первому выходу триггера 10, второй выход которого соединен с первым входом элемента «И» 13.

Первый управляющий вход входного коммутатора 1 совместно с управляющим входом дополнительного коммутатора 12 подключен к шине источника 14 кадровой развертки, а второй управляющий вход входного коммутатора 1 соединен с управляющим входом линии задержки 11, управляющим входом блока 8 разрядных ключей и вторым входом элемента «И» 13 и подключен к первому выходу коммутатора регистра 15, второй выход которого подключен к первому управляющему входу регистра 9, а вход — к шине источника 16 тактовых импульсов. Второй управляющий вход регистра 9 соединен с выходом элемента

«И» 13.

Многоканальный преобразователь информации работает следующим образом, Напряжения датчиков с информационных входов 2 подаются на выход коммутатора 1 через этот коммутатор, управляемый импульсами, поступающими по шине источника 14 кадровой развертки из первого выхода коммутатора регистра 15. Тактовые импульсы поступают по шине источника 16 тактовых импульсов на коммутатор регистра 15, который одновременно является делителем, формирующим импульсы синхронизации, запускающие входной коммутатор 1 и линию задержки 11.

Последняя открывает вход аналоговой ячейки памяти 5, при этом происходит запоминание информации в аналоговой ячейке памяти

5 в течение времени t>, которое выбирается с учетом времени перезаряда накопительного конденсатора этой ячейки и паразитной емкости выхода коммутатора 1.

После прекращения действия импульса с выхода линии задержки 11 ячейка аналоговой памяти 5 отключается от выхода входного

65! коммутатора f, йачинает работать аналого-: цифровой преобразователь 7, преобразуя за время t аналоговую информацию в двоичный код. По окончании преобразования информации импульсом, поступающим с первого выхода коммутатора регистра 15, который отпирает ключи блока 8 разрядных ключей, одновременно по всем разрядам переводится из аналого-цифрового преобразователя 7 в выходной регистр 9, а затем последовательно .опрашивается коммутатором регистра 15, в результате на выходе регистра 9 формируется последовательный двоичный код с тактовой частотой.

Сумма интервалов времени t и 1 равна периоду следования импульсов синхронизации с первого выхода коммутатора регистра 15.

Для фиксации каналов, находящихся в обрыве, к входу аналоговой ячейки памяти 5 в момент начала работы аналого-цифровогс преобразователя 7 инверсным импульсом < второго выхода линии задержки 11 подклю чается один из управляемых генераторов то ка, вырабатывающих токи разной полярности.

Управляемые генераторы 3 и 4 тока включаются попеременно дополнительным коммутатором 12, который запускается импульсами, поступающими по шине источника 14 кадровой развертки.

Задний фронт импульса с первого выхода линии задержки 11 устанавливает триггер

10 в исходное состояние, при котором ключи блока 8 разрядных ключей открыты. Потенциал точки соединения выхода входного коммутатора 1 с входом аналоговой ячейки памяти 5 при прохождении тока от включенного управляемого генератора 3 или 4 тока зависит от состояния датчика, его внутреннего сопротивления, сопротивления цепи оборванных каналов, емкости кабельной линии между многоканальным преобразователем информации и датчиком.

Дифференциальный усилитель 6 за время 4 сравнивает потенциалы на входе и выходе аналоговой ячейки памяти 5. При превышении разностью этих потенциалов определенного предела диффереш;иальный усилитель 6 вырабатывает сигнал обрь.ва, который изменяет состояние триггера 10.

Ключи блока 8 разрядных клн чей закрываются, одновременно прекращается поступление тока от управляемых генераторов 3 или

4 тока, элемент «И» 13 подготавливается для установки регистра 9 в положение «Обрыв».

В результате импульс с выхода элемента «И»

13 воздействует на элементы регистра 9, устанавливая их в положение, фиксирующее обрыв, что соответствует определенному числу, находящемуся за пределами измерительной шкалы.

Включенный управляемый гейератор 3 или

4 анализирует состояние всех каналов последовательно в течение всего кадра. Последующий кадр анализируется генератором с противоположной полярностью тока, что необходимо для предотвра1цения попадап11я разомкнутых каналов в нечувствительную зону за пределами измерительной шкалы и фиксации их как рабочих за счет возможного последовательного заряда емкости кабельной сети канала о ним из генераторов до уровня напряжения, при котором дальнейшее его изменение становится невозможным.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь информации, содержащий входной коммутатор, первый управляющий вход которого соединен с шиной источника кадровой развертки, второй управляющий вход — с первым выходом коммутатора регистра, управляющим входом линии задержки и управляющим входом блока разрядных ключей, а выход — через аналоговую ячейку памяти, аналого-цифровой преобразователь и блок разрядных ключей— с входом регистра, первый выход линии задержки подключен к управляющему входу аналоговой ячейки памяти, а второй — к управляющему входу аналого-цифрового преоб. разователя, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей преобразоваreJ1>i, 0 ЙегО дойолпптсльно введены дйа yrl равляемых генератора тока, дифференциальный усилитель, триггер, элемент «И» и дополнительный коммутатор, причем вход дополнительного коммутатора соединен с шиной источника кадровой развертки, первый выход дополнительного коммутатора подключен к первому входу первого управляемого генсратора тока, второй выход дополнитель10 ного коммутатора соединен с первым входом второго управляемого генератора тока, вторые входы обоих управляемых генераторов тока соединены с вторым выходом линии задержки, третьи входы — с первым выходом

15 триггера и дополнительным входом блока разрядных ключей, а выходы — с входом аналоговой ячейки памяти и первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к выходу аналоговой ячейки

20 памяти, а выход дифференциального усилителя соединен с первым входом триггера, второй вход которого подключен к первому выходу линии задержки, а второй выход триггера соединен с первым входом элемента «И», 25 второй вход котсрого подключен к первому выходу коммутатора регистра, а выход — к второму управляющему входу регистра.

Г1

1 !

1 ! ! О ! ! !

+ ) !

1 !

1 !

1 ! ! !