Многоканальный аналого-дискретный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соlба Ооеетскан

Соцмалистичесиин

Республик

01> 6007 I7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.07.73 (21) 1955556/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 18.04.78 (51) М Клг H ОЗК 13/02

Государственный комитет

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

А. А. Болтянский, Е. М. Равикович, Ю. Н. Секисов, О. П. Скобелев, А. С. Соколов и Х. А. Тугушев (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в качестве входного устройства машин централизованного контроля.

Известен многоканальный аналого-дискретный преобразователь с индуктивными дифференциальными датчиками, причем измеряемые параметры преобразуются в аналоговую величину, нормализуются и затем с помощью входного переключателя поочередно подаются в каналы аналого-дискретного преобразователя (1). Недостатком такого преобразователя является наличие в каждом из каналов согласующих устройств, содержащих усилители, выпрямители и фильтры, что усложняет устройство, снижает надежность и достоверность информации и увеличивает энергопотребление.

Известен также многоканальный аналогодискретный преобразователь, содержащий и дифференциальных индуктивных датчиков, первые и вторые выходы которых соединены с шиной источника постоянного напряжения через ключи, управляющие входы которых связаны с выходами коммутатора. Вход коммутатора соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к первому входу амплитудно-дискретного преобразователя (2). Недостатком устройства является низкая чувствительность и малая точность преобразования.

Целью изобретения является товышение чувствительности и точности и уменьшение взаимного влияния каналов. Указанная цель достигается тем, что в многоканальный анало5 го-дискретный преобразователь введены формирователь, блок вычитания производных, два дифференциатора тока и два повторителя тока, причем третьи и четвертые выходы дифференциальных индуктивных датчиков соеди10 нсны соответственно с входами первого и второго повторителя тока, выходы которых через дифференциаторы токов соединены с входами блока вычитания производных, выход которого связан с первым входом формирователя. Вто15 рой вход формирователя подключен к третьему выходу блока управления, а выход соединен со вторым входом амплитудно-дискретного преобразователя.

Структурная электрическая схема предла20 гаемого преобразователя изображена на чертеже.

Он содержит iz дифференциальных индуктивных датчиков 1, повторители тока 2 и 3, дифференциаторы тока 4 и 5, блок 6 вычита25 ния производных, формирователь 7, амплитудно-дискретный преобразователь 8, блок управления 9, коммутатор 10 и ключ 11. Концы катушек датчиков 1 объединены и подключены к общему источнику Е постоянного напря30 жения. Цепь питания каждого датчика замы000717 кается на время измерения с помощью пары синхронно срабатывающих ключей 11. Противоположные концы катушек датчиков 1 объединены в две шины таким образом, что первая шина объединяет концы левых катушек, а вторая — концы правых катушек. Первая шина подсоединена ко входу повторителя тока 2, а вторая — ко входу повторителя тока 3.

Выходные токи повторителей 2 и 3 дифференцируются соответствующими дифференциаторами 4 и 5. Полученные на выходе дифференциаторов 4 и 5 производные токов сравниваются в блоке 6 вычитания производных, выходной сигнал которого подается на один из входов формирователя 7. Формирователь по сигналу с блока управления 9 преобразует измеряемую информацию в импульс напряжения, амплитуда которого соответствует измеряемому параметру. Импульсный сигнал поступает на вход амплитудно-дискретного преобразователя 8, где амплитуда этого сигнала запоминается, преобразуется в код, а затем по команде с блока управления 9 выводится на регистрирующее устройство, после чего счетчик амплитудно-дискретного преобразователя сбрасывается в нулевое положение. На этом цикл преобразования заканчивается. Следующий тактовый импульс с блока управления 9 вызывает аналогичные процессы, но с участием датчика следующего канала.

Замыкание ключей 11 производится с по мощью коммутатора 10, причем последовательность замыкания соответствующих пар определяется по командам с блока управления

9. В измерительных цепях в течение опросного импульса происходят переходные процессы.

Время опроса каждого из каналов выбирастся таким образом, чтобы несколько превысить величину предполагаемого времени преобразования параметра в импульс напряжения, возникающего на выходе формирователя 7.

Поочередное подключение датчиков к общему источнику Е постоянного напряжения резко снижает энергопотребление и значительно улучшает тепловой режим работы датчиков.

Так как входные сопротивления повторителей

4О

45 тока 2 и 3 малы, то на работу преобразовате. ля практически не влияют отключенные каналы. Поскольку выходные сопротивления повторителей тока 2 и 3 на несколько порядков выше входных сопротивлений дифференциаторов тока, то изменение последних не влияет на точность преобразования.

Формула изобретения

Многоканальный аналого-дискретный преобразователь, содержащий и дифференциальных индуктивных датчиков, первые и вторые выходы которых соединены с шиной источника постоянного напряжения через ключи, управляющие входы которых соединены с выходами коммутатора, вход которого соединен с первым входом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом амплитудно-дискретного преобразователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности и уменьшения взаимного влияния каналов, в него введены формирователь, блок вычитания производных, два дифференциатора тока и два повторителя тока, причем третьи и четвертые выходы дифференциальных индуктивных датчиков соединены соответственно со входами первого и второго повторителя тока, выходы которых через дифференциаторы токов соединены с входами блока вычитания производных, выход которого соединен с первым входом формирователя, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход соединен со BTopbIM входом амплитудно-дискретного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шенброт И. М. Машины централизованного контроля. «Энергия», 1966, с. 56 †1.

2. Болтянский Н. М., Райков Б. К., Скобелев О. П. и Старобииский Н. М. Построение преобразователей при использовании свойств переходных процессов. «Измерительная техника», 1969, № 4.

600717!

I!

1 !

Редактор Н. Громов

Изд. ¹ 322 Тираж 1087

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрсгеиий1 и открыт;ш

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Подписное

Заказ 266/6

Типография, пр. Сапунова, 2 г

11

1

Составитель А. Титов

Техред Н. Рыбкина

Корректоры: А. Степанова и Л. Брахнина