Способ аналого-цифрового преобразования

 

ОПИСАНИЕ

И 3 О Б Р Е Т Е и И Я

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>783978 (61) Дополнительное к ear. санд-ву (51)м. Кл, Н 03 К 13/02 (22) Заявлено 05.02. I> (2т)2722350/18»21 с присоединением заявкн М

Госукарстееииый комитет

СССР ио делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3511,80, бюллетень М 44 (53) УДК 681. 325 (088.8) е

Датаопубликованияопнсання 30.11.80 (72) Автор нзобретення

Д. П. Орнатский

Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (71) Заявитель

Р (54 ) СПОСОБ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

/ и,* °

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях интегрирующего тина.

B технике аналого-цифрового пре- 5 образования широко используются интегрирующие аналого-цифровые преобразователи (АЦП), работающие по способу двойного интегрирования, согласно которому неизвестное напряже-. 1© ние интегрируют в течение oïð Åöâленного интервала времени, а затем интегрируют известное напряжение противоположной полярности до полного разряда интегратора, и по времени 5 этого разряда судят о величине неизвестного напряжения 1 .

НеДостатком этого способа являетcs зависимость результата измерения от интервала времени интегрирования 29 неизвестного напряжения, что уменьшает точность измерений постоянного тока в условиях действия пройыалеиных помех, а также ограничивает область применения метода на перемен- 25 ном токе.

Известен способ аналого-цифрового преобразования, включающий одновременное интегрирование первого и. второго входных сигналов в течение пер QQ вогo интервала времени соответственно первым и вторым интеграторами, запоминают проинтегрированные напряжения, а первым интегратором интегрируют выходное напряжение второго интегратора 2 .

Недостатком способа является значительная погрешность, обусловленная нестабильностью постоянной времени второго интегратора, дрейфом частоты опорного генератора и несовершенством аналоговой памяти.

Цель изобретения - повышение точ. ности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что по споссбу аналого-цифрового преобразования, включающему одновременное интегрирование первого и второго входных сигналов в течение первого интервала времени соответственно первым и вторым интеграторами, запоминают проинтегрированные напряжения, первым интегратором интегрируют выходное напряжение второго интегратора, запоминают интервал времени интегрирования первым интегратором выходного напряжения второго интегратора, возвращают последний в исходное состояние и интегрируют нм в течение второго интервала времени опорное

783978 напряжение, запоминают интеграл последнего. Интегрируют полученное напряжение первым интегратором в течение запомненного интервала времени и разрядом первого интегратора до нуля опорным напряжением формируют

:временной интервал, который преобразуют в код.

Способ может быть реализован с помощью AUIt постоянного тока, состоящего из последовательно соединенных источника опорного напряжения, двух интеграторов, нуль-органа и блока уиравления, причем на входе каждого интегратора-включен управляемый коммутатор, а вход первого интегратора соединен также с входом всего устройства, подключенного через блок выделения помехи к блоку управления, В течение периода помехи входное напряжение интегрируют первым интег-. раторам. Количество электричества, 20 накопленное при заряде этого интегратора.

2Ж/Ф ц г („= 5 ць„(с)К=+ -> (1)

U>P)=U<+U„sin(u)t+4) — входное напряжениер

U>- измеряемое напряжение;

Т„- период поме- у хир

R - сопротивле-.

l ние в цепи обратной связи первого 35 интегратора;

0 - амплитуда помехи;

Ф - начальная фаза помехи относительно 40 ) интервала интегрирования.

В течение этого же времени вторым интегратором интегрируют опорное нап- 45 ряжение.

В конце времени интегрирования выходное напряжение U< второго интегратора

1 2ltl ) 0 т 2 )

1У ц,(,2Е, i ) $0

2 о о т

2 о где И -опорное напряженйе;

- постоянная времени второго интегратора.

Затем первым интегратором интегри- $5 руют выходное напряжение второго, находящегося в это. время в режиме памяти, до полного разряда первого интегратора. При этом количество электричества разряда

3) рот тт„, Р> 2. e

1о2 21

Время разряда Т первого интегра— тоРа фиксируют в блоке управления, 65 например, запоминанием количества

1импульсов N> опорного генератора, соответствующих времени разряда Т .

« Т» Ох

HS=T =U T I о оо (4)

Г где Т - период следования импульсов ° опорного генератора.

После этого второй интегратор восстанавливают и интегрируют им опорное напряжение в теченИе калиброванного интервала времени. Т<=й„ То, при этом выходное напряжение второго интегратора тк чт и у на = - о

Г „°

Затем воспроизводят время разряда первого интегратора Ту, например, списыванием числа N< из счетчика импульсами опорного генератора. Время воспроизведения (6) з Чо Uo

В течение этого времени выходное напряжение второго интегратора, находящего это время в режиме памяти, интегрируют первым интегратором, а затем разряжают ere до нуля с постоянной скоростью. Время этого разряда Т определяют из уравнения баP ланса количеств электричества при зарядеЬЯ H .Разряде ЬЯ nepsoro интег1 ратора

ЬЦ д@ 2; (7 )

1 Нато где LQ — Х U сй.= (8)

1=%1„р о, % = К, а

ag = —.Т и оь =- -, с oo (9) ° „ o x

МТ U о тогда (10) В результате кодирования временного интервала Тр сигналом опорного генератора получают результат измерения

Т„NU м === - р то Uo

Формула изобретения

Способ аналого-цифрового преобразования, включающий одновременное интегрирование nepaoro и второго вход. ных сигналов в течение первого интер- . вала времени соответственно первым и вторым интеграторами, запоминают проинтегрированные напряжения, первым интегратором интегрируют выходное напряжение второго интегратора, 783978

Составитель Ю. Вогданов

Редактор Т. Рыболова Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Иван

Заказ 8569/61 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент ", г. ужгород, ул. Проектная, 4 отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, запоминают интервал времени интегрирования первым интегратором выходного напряжения второго интегратора, возвращают последний в исходное состояние и интегрируют им в течение второго интервала времени опорное напряжение, запоминают интеграл последнего, интегрируют полученное напряжение первым интегратором в течение запомненного интервала времени и разрядом первого интегратора до нуля опорньж напряже-, нием формируют временной интервал, который преобразуют в код .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Прян, ник В. A. Интегрирущие цифровые вольтметры постоянного . тока. Л., "Энергия ", 1976, с. 179.

2. Патент CQ!A Р 3624643,кл.349-347, 1971 (прототип).