Преобразователь аналоговогосигнала b код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<1>841108 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 250979 (21) 2822596/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Опубликовано 230631. Бюллетень ЙЯ 23

Дата опубликования описания 230681 (51)М. Кл З

Н 03 К 13/02

G 06 F 5/00

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 681 ° 325 (088.8) С.И. Гусев, M. P.Tó÷èíñêèé, Ю.Д.Амоль, и A.Ä.Áèðþêîâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА

В КОД

Изобретение относится к преобразователям аналогового сигнала в код и может быть использовано в качестве вводного устройства в 3ВМ аналоговых (пневматических или электрических) сигналов при контроле параметров непрерывных технологических процессов.

Известен многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий генератор импульсов, преобразователь кода в напряжение, счетчик, схемы сравнения, формирователь импульсов, буферное устройство, устройство считывания кода, ключ и 15 линию задержки (1).

Недостатком данного преобразователя является отсутствие учета погрешностей, возникающих при преобразовании двоичного кода в аналого- 20 вый сигнал, что снижает погрешность преобразования.

Из известных преобразователей аналогового сигнала в код наиболее близким к предлагаемому по техничес-. 25 кой сущности является преобразователь, примененный в цифровом вольтметре, содержащий генератор пилообразного напряжения, соединенный с первым входом измерительного компа- 30 ратора и соответствующими входами блока корректирующих компараторов, источник образцовых сигналов, выходы которого подключены к входам блока корректирующих компараторов, выходы которого соединены go входами блока формирователей, датчик измеряемого сигнала, выход которого соединен со вторым входом измерительного компаратора, генератор импульсов образцовой частоты, счетчик импульсов, кодирующий матрицу, триггеры и схема совпадения (2).

Недостаток устройства — отсутствие учета погрешностей .генератора пилообразного сигнала в диапазонах между образцовыми напряжениями.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя за счет уменьшения погрешности, вносимой генератором пилообразного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь аналогового сигнала в код, содержащий генератор пилообразного сигнала, выход которого соединен с первым входом измерительного компаратора и соответствующимИ входами блока корректирующих компараторов, выходы которых и выход измерительного компаратора соединены со

841108 входами блока формирователей, датчик измеряемого сигнала, выход которого соединен со вторым входом измерительного компаратора, генератор импульсов образцовой частоты, счетчик импульсов, источник образцовых сигналов,,выходы которого подключены к другим соответствующим входам блока корректирующих компараторов, введены регистры фиксирования измеряемого и образцовых сигналов, блок формирования кода и блок интерполяции, вы. ход которого соединен с первым входом блока формирования кода, выход генератора импульсов образцовой частоты соединен со входом счетчика импульсов, первый выход которого соединен со вторым входом блока формирования кода, а второй выход подключен к первым входам всех регистров фиксирования, выходы блока формирования соединены со вторыми вхо- 20 дами всех регистров фиксирования, выходы регистров фиксирования образцовых сигналов соединены с соответствующими входами блока интерполяции, выход регистра фиксирования измеряемого сигнала соединен с третьим. входом блока формирования кода, один из выходов блока формирователей, соединенный со вторым входом регист9а фиксирования образцовых сигналов, подключен к управляющему. входу блока интерполяции, вход генератора импульсов образцовой частоты соединен со входом генератора пилообразного напряжения.

На чертеже изображена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов,, образцовой частоты, счетчик 2 импульсов, генератор 3 пилообразного напряжения, источник 40

4 образцовых сигналов, блок 5 корректирующих компараторов, датчик 6 измеряемого сигнала, измерительный компаратор 7, блок 8 формирователей, регистры 9 фиксирования, блок 10 4 интерполяции, блок 11 формирования кода.

Преобразователь работает следующим образом.

При поступлении сигнала "Пуск" одновременно включаются генератор 1 импульсов образцовой частоты и генератор 3 пилообразного напряжения.

Поступающая с генератора последовательность импульсов преобразуется счетчиком 2 импульсов в линейно растущий код. Выход генератора 3 пилообразного напряжения может быть в принципе любой формы, но она должна интерполироваться с высокой точностью (например, линейная, параболическая или экспоненциальная зависимости).

При работе генератора 3 пилообразного напряжения на его выходе возникают различного рода систематические и случайные погрешности.

Выходной сигнал генератора 3 пилообразного напряжения поступает на блок 5 корректирующих компараторов и измерительный компаратор 7, которые срабатывают при равенстве на их входах сигнала развертки с образцовыми и измерительными сигналами. Количество корректирующих компараторов и образцовых сигналов зависит от выбранного способа интерполяции и требуемой точности преобразования (на чертеже показана реализация для трех образцовых сигналов). Выходные сигналы компараторов с помощью блока 8 формирователей образуют в момент срабатывания сигналы разрешения кода на счетчике 2 импульсов в регистры 94- 9 .

После срабатывания последнего корректирующего компаратора с выхода соответствующего формирователя подается сигнал запуска блока 10 интерполяции, представляющий собой микропроцессорный модуль, который производит ðàñчет коэффициентов интерполирующего полинома, аппроксимирующий прошедший цикл развертки.

В момент переполнения счетчика 2 импульсов, время образования которого с момента запуска выбирается несколько большим времени развертки, формируется сигнал запуска блока 11 формирования кода.

Экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя аналогового сигнала в код определяется его техническими характеристиками.

Формула изобретения

Преобразователь аналогового сигнала в код, содержащий генератор пилообразного сигнала, выход которого соединен с первым входом измерительного компаратора и соответствующими входами блока корректирующих компараторов, выходы которых и выход измерительного компаратора соединен . со входами блокаформирователей, датчик измеряемого сигнала, выход которого соединен со вторым входом измерительного компаратора, генератор импульсов образцовой частоты, счетчик импульсов, источник образцовых сигналов, выходы которого нодключены к другим соответствующим входам блока корректирующих компараторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены регистры фиксирования измеряемого и образцовых сигналов, блок формирования кода и блок интерполяции, выход которого соединен с первым входом блока формирования кода, выход генератора импульсов образцовой частоты соединен со входом счетчика импульсов, первый выход которого соединен со вторым входом блока формирования

841108

Составитель Б. Барбараш Редактор H. Пушненкова Техред 3. Фанта Корректор Н. Бабинец

Заказ 4868/83 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кода, а второй выход подключен к первым входам регистров фиксирования, выходы блока формирователей соединены со вторыми входами всех регистров фиксирования, выходы регистров фиксирования образцов сигналов соединены с соответствующими

5 входами блока интерполяции, выход регистра фиксирования измеряемого сигнала соединен с третьим входом блока формирования кода, один из выходов блока формирователей, соединенный со вторым входом регистра фиксирования образцовых сигналов, подключен к управляющему входу бЛока интерполяции, вход генератора импульсов образцовой частоты соединен со входом генератора пилообразного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР в 153399, кл. С 06 5/00, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2496827(21), кл. С 01 R 19/26, 23.06.77 (прототип).