Аналого-цифровой преобразователь токов

 

Союз Советских

Социалистическик

Республик о»788371 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву— (22) Заявлено 1605.78 (21) 2617896/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.1280. Бюллетень № 46 (5t)М KB B3

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 15.12,80 (72) Автор изобретения

А-А. С. Шюша (71) Заявитель

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи объектов управления с ЦВМ. Может найти применение в информационно-измерительных системах для преобразования в код мгновенных значений токов и временных параметров периодических сигналов.

Известен аналого-цифровой преобразователь с отрицательной обратной связью, состоящий из блока сравнения, преобразователя код-аналог и цифрового автомата. Принцип его работы эаклю1 чается в сравнении в течение определенного числа тактов входного сигнала с сигналом обратной связи, вырабатываемым преобразователем код-аналог, который изменяется цифровым ав- 20 томатом до их равенства, фиксируемого блоком сравнения (1) .

Преобразователь не позволяет осуществить преобразование в код непостоянных напряжений и токов из-за or- 25 раниченной частоты квантования. Кроме того, ему присущи ограниченные функциональные возможности при комплексном исследовании объектов в автоматических системах управления, их З0 функции определяются только преобразованием в код токов и напряжений.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь токов, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход с выходом преобразователя код-ток, а выход — co входом блока управления цифрового автомата, выход которого соединен со входами счетчика и реверсивного счетчика, введены первый, второй и третий логические элементы и преобразователь код-время, первый вход которого соединен с шиной входа синхронизации,и со вторым входом блока управления, выход — с третьим входом блока сравнения, а второй вход — с выходом первого логического элемента, первый вход которого соединен с шиной входа режимов и первым входом второго логического элемента, при этом вторые входы первого и второго логических элементов соединены между собой и с выходом третьего логического элемента, а третьи входы соединены между собой и с выходом счетчи./., ка цифрового автомата, а выход второго логического элемента соединен со входом преобразователя код-ток, при этом первый вход третьего логического элемента соединен с выходом блока у правления цифроього автомата, второй вход соеди нен с ши ной кода н ачальной координаты, а третий вход — с шиной кода конечной координаты.

На чертеже представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя.

Преобразователь содержит блок сравнения 1, преобразователь кодток 2, преобразователь код-время 3, первый, второй и третий логические элементы 4,5 и 6, цифровой автомат 7, содержащий блок управления 8, счетчик 9 и реверсивный счетчик 10, шину входного сигнала 11, шину входа синхронизации 12, шину входа режимов 13, шину кода начальной координаты 14, шину кода конечной координаты 15, сигнал обратной связи 16.

Устройство работает следующим образом.

В режиме преобразования в код мгновенных токов на шину входа режима работы 13 подается сигнал логической единицы, который сигнал обратной связи 16 цифрового автомата 7 через логический элемент 5 поцключает на вход преобразователя код-ток ?

При этом код начальной координаты с шины 14 через логический элемент 6 подается на вход преобразователя коцвремя 3, с выхода которого на дополнительный временной (стробирующий) вход блока сравнения выдается кратковременный импульс, управляющий моментом. сравнения исследуемого сигнала i(t) с выходным сигналом преобразователя код-ток 2. В течение определенного числа тактов работы ЛЦП на выходе кода обратной связи цифрового автомата 7 формируется код компенсационного сигнала обратной связи 16, значение которого фиксируется в запоминающем блоке цифрового автомата (в данном случае его функции выполняет реверсивный счетчик 10), после чего блок управления 8 вырабатывает инверсный логический сигнал, подаваемый на управляющий вход логического элемента 6. Этот сигнал подключает код задаваемой конечной координаты 15, устанавливает счетчик 9 в нулевое состояние и настраивает реверсивный счетчик 10 на режим обратного счета. При этом начинается формирование кода координаты токов в момент времени, задаваемый кодом конечной координаты. После окончания цикла уравновешивания в реверсивном счетчике 10 получается результат преобразования в виде кода разности мгновенных значений токов, отсчитываемых при заданных начальной и конечной координатах времени. В режиме преобразования в код разности времен на заданных уровнях отсчета токов на вход режима работы 13 подается сигнал логического нуля, который в логических элементах 4 и 5 обеспечивает подключение на вход преобразователя кодток 2 кода одного из задаваемых уровней отсчета тока 14,15, а на вход преобразователя код-время — выхода кода обратной связи цифрового автомата.

Процесс формирования компенсационных сигналов обратной связи по времени и получение результата преобразования в виде кода разности конечной и начальной координат времен при

15 заданных уровнях отсчета осуществляется аналогично описанному режиму кодирования разности мгновенных токов.

Сигналом обратной связи в этом случае является временное положение выходЯ) ного импульса преобразователя код-время, определяющее время сравнения исследуемого сигнала i (t) с заданным уровнем тока отсчета, соответствующим выходному сигналу преобразователя код-ток 2. Сравнение сигнала обратной связи по времени с временным параметром исследуемого сигнала получается следующим образом.

Если исследуемый сигнал нарастает, блок сравнения срабатывает при появлении импульса на входе стробирования после кодируемого момента времени, и не срабатывает, когда стробируемый . импульс опережает его. Таким образом, схема сравнения со стробированием выдает информацию о результатах сравнения по времени в виде логических сигналов, которые управляют процессом уровновешивания.

Введение в блок сравнения допол4О нительного временного входа стробирования, использование нового узла преобразователя код-время и логических элементов расширяет спектр преобразуемых сигналов и увеличивает функциональные возможности предлагаемого аналого-цифрового преобразователя.

В предложенном преобразователе широкий спектр входного исследуемого сигнала определяется малой длительностью времени его сравнения с уровнем тока обратной связи.

B результате, при комплексном исследовании объектов с быстрыми сигналами исключается необходимость разработки вспомогательных схем, обеспечивающих двухкоординатность и промежуточное преобразование кодируемых параметров в постоянное напряжение, упрощается организация систем управ" ления на базе ЦВМ.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь токов, содержащий блок сравнения, пер-!

)88371

Составитель Л.Беляева

Техред Е. Гаврилешко Корректор Н. Бабинец

Редактор Н. Кешеля

Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8377/69

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,- 4 <-вый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход — с выходом преобразователя код-ток, а выход — со входом блока управления цифрового автомата, выход которого соединен со входами счетчика и реверсивного счетчика, о т л и ч а ю- ш и и с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, введены первый, второй и третий логические элементы и преобразователь код-время, первый вход которого соединен с шиной входа синхронизации и со вторым входом блока управления, выход — c третьим входом блока сравнения, а второй вход — с выходом первого логического элемента, первый вход которого соединен с шиной входа режимов и первым входом второго логического элемента, при этом вторые входы первого и второго логических элементов соединены между собой и с выходом третьего логического элемента, а третьи входы соединены между собой и с выходом счетчика цифрового автомата, а выход второго логического элемента соединен со входом преобразователя код-ток, при этом первый вход третьего логического элемента соединен с выходом блока управления цифрового автомата, второй вход соединен с шиной кода начальной координаты, а третий вход — с шиной кода конечной координаты.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 5 1. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., "Энергия", 1975, с. 292, рис. 7-5.