Преобразователь переменного напряжения в цифровой код

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП NCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<л773928 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240479 (21) 2756613/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано231080. Бюллетень Мо39

Дата опубликования описания 2 .1080 (51)М. Кл.

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 325 (088.8) (72) Автор изобретения

И .."4. Федоров ;. ;ститут геофизики уральского научного центра йН СССР (71) Заявитель

, 84 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано при экспериментальном определении частотных характеристик четырехполюсника, при акусти- 5 ческих измерениях, исследованиях в области систем автоматического управления и регулирования, в геофизике, биофизике и т.д.

Известен преобразователь перемен- 1О ного напряжения в цифровой код,содержащий реверсивный счетчик, формирователь и измерительный блок (1).

Недостаток этого устройства — нестабильность центральной частоты пре- 15 образователя, что снижает его надежность.

Из вестен преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащий реверсивный счетчик импуль- 2Q сов, з апоми н акщее у стройство, преобразовательл ь код-ан алог, измерительный ч аст от ный преобр аз ов атель сме ситель, автогенератор, блок управления, и счетчик (2). 25

Недостатком устройства является наличие сбоев в работе, что снижает

e ro н адежност ь.

Цель изобретения — повышение надежности в работе.

С этой целью в преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащий соединенные последовательно реверсивный счетчик импульсов,запоминающее устройство, преобразователь код-аналог, измерительный частотный преобразователь, смеситель частоты и счетчик импульсов, а также автогенератор, соединенный с другим входом смесителя частоты, и блок управления, подключенный к другому входу запоминающего устройства, введены последовательно соединенные первый фильтр нижних частот, выпрямитель, второй фильтр нижних частот, дифференцирующий блок и триггер,причем выходы триггера подключены к управлякщим входам реверсивного счетчика импульсов, счетный вход которого и вход первого фильтра нижних частот соединены с выходом смесителя частоты.

На фиг.1 представлена блок-схема преобразователя переменного напряжения в цифровой код; на фиг. 2 — эпюры, пояснякщие его работу.

Устройство содержит преобразователь код-аналог 1,измерительный частотный преобразователь (ИЧП) 2, смеситель частоты 3, счетчик импуль773928

+ о

N =

1 сов 4, запоминающее устройство 5, реверсивный счетчик импульсов 6, фильтр нижних частот 7, автогенератор 8, блок управления 9, триггер 10, дифференцирующий блок 11, фильтр нижних частот 12, выпрямитель 13. устройство работает следующим

5 образом.

На вход устройства поступает обрабатываемое напряжение О ах(ЫО Ц>+О!„з1пМ.

Измерительный частотный преобразователь 2 превращает этот сигнал в частотно-модулированную последовательность импульсов с частотой ц (1=wo+ ()o+ U 51BQt где к крутизна модуляционной характеристики преобразователя 2, 0u — его 15 центральная частота. Смеситель частоты 3 выделяет сигнал разностной частоты Uu(Qt -Юг (кривая с(. на эпюре 14 фиг. 2 ), где Жг — частота автогенератора 8. При ж +%U -!о =us 40. 20 о о г о

Счетчик импульсов 4 накапливает результат преобразования !

ГЯ. kU 40 зависящий как от величины 0„„, характеризующей искомое средневыпрямленное значение сигнала, так и от нестабильности центральной частоты

ИЧП 2 и неиэвестной постоянной сост авляющей 0

Выходное напряжение смесителя частоты 3 поступает на вход фильтра нижних частот 7, на выходе которого появляются пачки импульсов (эпюра

15 фиг.2), которые после выпрямителя

13 и сглаживания фильтром нижних частот 12 преобразуются в колоколообразные импульсы (эпюра 16 фиг.2), После дифференцирующего блока 11 эти импульсы превращаются в биполярные 4О сигналы (эпюра 17), моменты перехода через нуль которых соответствуют обращению в нуль частоты Ю ®б) -и,— (например фазовые углы Я и по эпюре 14 фиг. 2) . Триггер 10 срабаты- 45

2 вает по отрицательным перепадам выходного сигнала с дифференцирующего блока 11, его выходные потенциалы (эпюра 18 фиг.2) определяют режим работы счетчика импульса 6, так что, 5О например при.о<ЯМ %< и 92 Я 4 2F он находится в режиме суммирования при Я1 9А 9> реализуется режим вычитания.

В процессе суммирования число, накопленное счетчиком импульсов 6

55 возрастает на величину при вычитании уменьшается на поэтому приращение записанного в счетчике импульсов 6 результата

N< -N>- =Ч)с /Я. за период преобразуемого сигнала не зависит от амплитуды сигнала. В этих условиях он выполняет функции демодулятора выходного сиг,нала смесителя частоты 3.

Содержимое счетчика импульсов 6 по командам блока управления 9, поступающим на запоминающее устройство

5 с интервалом времени 27 /Q пресСразуется в постоянное напряжение преобразователем код — аналог 1 и в течение нескольких периодов сигнала сдвигает центральную частоту измерительного частотного преобразователя 2 таким образом, чтобы выполнялось соотношение Uu =O.Ïîñëå обращения ж в куль выходная частота смесителя частоты 3 отвечает пунктирной кривой Р (эпюры 14 фиг.? ) и счетчик импульсов 4 накапливает точный результат преобразования, пропорциональный величине 2k0 /fag.

Введение фильтров нижних частот, выпрямителя, дифференцирующего блока и триггера позволяет повысить надежность устройства путем устранения сбоев реверсированного счетчика импульсов, вызванных совпадением во времени входных импульсов.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащий соединенные последовательно реверсивный счетчик импульсов, запоминающее устройство, преобразователь код-аналог, измерительный частотный преобразователь,смеситель частоты и счетчик импульсов, а также автогенератор, соединенные с другим входом смесителя частоты, и блок управления, подключенный к другому входу запоминающего устройства, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, введены последовательно соединенные первый фильтр нижних частот, выпрямитель, второй фильтр нижних частот, дифференцирующий блок и триггер, причем выходы триггера подключены к управляющим входам реверсивного счетчика импульсов, счетный вход которого и вход первого фильтра нижних частот соединены с выходом смесителя частоты.

773928

Диод

Фиг г

Составитель Л. Захарова

Техред Н.Граб Корректор В. Бутяга

Редактор Е. Лушникова

Заказ 75 32/80 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шляндин В. N. Цифровые измерительные преобразователи и приборы, М., "Высшая школа", 1973, с 155-167.

2 . Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2506331, кл. Н 03 К 13/20, 10.06.78.