Преобразователь временного интервала в напряжение с промежуточным преобразованием в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и1 617835

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.75 (21) 2128439/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.2 Н ОЗК

13!20

Гооударстаеииьй комите1

Совета Министров СССР по делам изобретений (43) ОпУбликовано 30.07.78. Бюллстспь № 28 (53) УДК 681.325 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 13.07.78 (72) Авторы изобретения

A. М. Ковалев и Э. Л. Барьюдин

Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института

1 (71) Заявитель

l (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА-;,, " "" : . ...

В НАПРЯЖЕНИЕ С ПРОМЕЖУТОЧНЪ1М

ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ В КОД

Изобретение относится к области импульсной и вычислительной техники и предназначено для преобразования временного

-,ервала в напряжение постоянного тока.

Преобразователь может найти применение как самостоятельное измерительное устройство и как встроенный элемент точных систем автоматики и контроля.

Известен преобразователь временного интервала в напряжение, содержащий генератор импульсов, соединенный с элементом совпадения, который подключен к счетчику и через счетчик — к входу преобразователя кода в напряжение (1). Недостатком преобразователя является недостаточная точность преобразования.

Известен также более точный преобразователь временных интервалов в аналоговый сигнал, структура которого позволяет производить последовательно две операции: преобразование в код путем подсчета импульсов опорного генератора в течение интервала и преобразование кода в напряжение. Такое устройство содержит преобразователь код — напряжение (ПКН), генератор, счетчики и блоки управления. Требуемая точность преобразования достигается выбором необходимой разрядности счетчика и ПКН (2). Недостатком преобразователя является большое количество используемого оборудования.

Цель изобретения — упрощение схемы преобразователя и повышение точности пре5 образования. Для этого в преобразователь, состоящий из счетчика импульсов, ПКН, интегратора, дифференциального усилителя, первого запоминающего устройства, генератора импульсов и элемента совпадения, вхо10 ды которого соединены соответственно с входным зажимом преобразователя и выходом генератора импульсов, а выход подключен через счетчик к входу ПКН, подключенного к шине источника питания, со15 гласно изобретению введены второе запоминающее устройство и сумматор, причем управляемый вход интегратора соединен с выходом генератора импульсов, а потенциальный вход — с шиной источника постоян20 ного напряжения, выход интегратора соединен с потенциальным входом первого запоминающего устройства и одним из входов дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого

25 запоминающего устройства; выход дифференциального усилителя соединен с потенциальным входом второго запоминающего устройства, выход которого соединен с одним из входов сумматора, выход которого

30 подключен к выходному зажиму преобра617835 зователя временного интервала в напряжение; второй вход сумматора соединен с выходом ПКН, а управляющие входы обоих запоминающих устройств соединены с входным зажимом преобразователя временного интервала в напряжение.

Структурная схема предлагаемого преобразователя приведена на чертеже.

Он содержит элемент совпадения 1, счетчик 2, ПКН 3, сумматор 4, генератор импульсов 5, интегратор 6, запоминающее устройство 7, дифференциальный усилитель 8, запоминающее устройство 9, входной 10 и выходной 11 зажимы и шину 12 источника питания.

Внешнее устройство, формирующее преобразуемый интервал, открывает на время существования последнего элемент совпадения 1. Импульсы генератора 5 при этом поступают на вход счетчика 2 и суммируются им. По окончании интервала полученное число переносится в регистр преобразователя 3, который преобразует его в соответствующее н апр я жен и е.

Интегратор 6 непрерывно интегрирует напряжение питания преобразователя 3, сбрасываясь в нуль в момент прихода импульса (рабочего фронта) от генератора 5.

Напряжение, существующее на интеграторе 6 в момент, соответствующий началу преобразуемого интервала, запоминается устройством 7 и подается на первый вход усилителя 8. На второй вход этого усилителя подается напряжение с выхода интегратора 6. На выходе усилителя 8 образуется разность входных сигналов. В момент окончания преобразуемого интервала эта разность фиксируется устройством 9. Его выходной сигнал суммируется в сумматоре

4 с выходным напряжением преобразователя 3. Выход сумматора является выходом всего преобразователя.

Таким образом, аналоговая часть преобразователя производит коррекцию ошибки, обусловленной дискрестностью его цифровой части. Требуемая точность преобразователя может быть получена при существенно меньшей разрядности цифровой части с использованием достаточно грубого корректора. Так, при 6-разрядном преобразователе счетчик, регистр и ПКН) достижение точности, равной точности 12-разрядного, обеспечивается введением аналогового устройства с погрешностью, равной 1,6 /ю. Объем используемой аппаратуры при этом сущест5

4О

55 вепшо уменьшается. Использование же 21I2логового корректора с относительной Iloi crairocrr 1 (гго пе представляет особых трудностей) снижает погрешность преобразования до 0,016 /ц, что существенно меньше погрешности исходного 12-разрядного.

Формула изобретения

Преобразователь временного интервала в напряжение с промежуточным преобразованием в код, состоящий из счетчика импульсов, преобразователя кода в напряжение, интегратора, дифференциального усилителя, первого запоминающего устройства, генератора импульсов и элемента совпадения, входы которого соединены соответственно с ьходным зажимом преобразователя временного интервала в напряжение и выходом генератора импульсов, а выход подключен через счетчик к входу преобразователя кода в напряжение, подключенного к шине источника питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения точности преобразования, в него введены второе запоминающее устройство и сумматор, причем управляемый вход интегратора соединен с выходом генератора импульсов, а потенциальный вход — с шиной источника постоянного напряжения, выход интегратора соединен с потенциальным входом первого запоминающего устройства и одним из входов дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого запоминающего устройства, выход дифференциального усилителя соединен с потенциальным входом второго запоминающего устройства, выход которого соединен с одним из входов сумматора, вгорой вход сумматора соединен с выходом преобразователя кода в напряжение, а упр авляющие входы обоих запоминающих устройств соединены с входным зажимом преобразователя временного интервала в напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дроздов Е. Н. и др. Автоматическое преобразование и кодирование информации.

М., «Советское радио», 1964, рис. 84.

2. Гитис 5К. И. Преобразователи информации для ЭЦВМ. М., «Энергия», 1970, с. 229, 617835

Составитель Д. Голубович

Техред Н. Рыбкина

Корректор Е. Хмелева

Редактор Н. Громов

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1356/8 Изд. № 504 Тираж 1087

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, OK-35, Раушская наб., д. 4/5