Преобразователь напряжения в частоту

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

<„,886237 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) +>®>+ o 0501.79 (21) 2709437/18-21 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетОпубликовано 303.181. Бюллетень N9 44 (51)М. Клз

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 6 81. 325 (088.8) Дата опубликования описания 30.1181 (72) Авторы изобретения

В.A.Ïðÿíaøíaêîâ н A.M.Ëàícêèõ о

Ленинградский институт точной механики:и оптики. (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к цифровым измерительным приборам и может найти применение в аналого-цифровых преобразователях с промежуточным преобразованием аналоговой величины в частоту следования импульсов.

Известен преобразователь напряжения в частоту, выполненный на магнитном интегрирующем элементе (1).

Недостаток данного преобразователя » »ноннженная точность.

Известен также преобразователь напряжения в частоту, содержащий магнитный интегрирующий элемент с двумя обмотками, первая as которых включена между входной шиной преобразователя и входом операционного усилителя, к выходу которого подключе вход первого компаратора и.источни|с образцового напряжения (2). 20

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон преобразования.

Цель изобретения — расширение диа« пазона преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения в частоту, содержащий магнитный интегрирующйй элемент с двумя обмотками, первая нз которых включена между входной шиной преобразователя н входом операционного усилителя, к выходу которого подключен вход первого компаратора и источник образцового напряжения, введены второй компаратор вход которого подключен к выходу операционного усилителя, первый RSтриггер, S-вход которого подключен к выходу первого компаратора,а R-вход к выходу второго компаратора, второй RS-триггер, S-вход которого подключен к. выходу второго компаратора, а R-вход — к выходу первого компаратора, элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам компараторбв, счетный триггер, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый элемент И, входы которого под» ключены к выходам счетного триггера и первого RS-триггера, второй элемент И, входы которого подключены к выходам счетного триггера и второго RS-триггера, и первый и второй переключатели, входы которых подключены к источнику образцового напряжения, управляющие входы — соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выходы - к второй обработке магнитного интегрирующего элемента.

886237

На чертеже представлена функциональная электрическая схема устройства.

Преобразователь содержит магнитный интегрирующий элемент 1, первая обмотка которого подключена к входУ операционного усилителя 2, компараторы 3 и 4, входы которых подключены к выходу усилителя 2, элемент ИЛИ

5, входы которого подключены к выходам компаратора 3 и 4, а выход— к входу счетного триггера б, RS-триггер 7, S-вход которого подключен к выходу компаратора 3, à R-вход — к выходу компаратора 4, RS-триггер 8, S-вход которого подключен к выходу компаратора 4, à R-вход к выходу f5 компаратора 3, элемент И .9, входы которого подключены к выходам триггеров 6 и 7, элемент И 10, входы которого подключены к выходам триг- . геров б и 8, переключатели 11 и 12, 2О управляющие входы которых подключены соответственно к выходам элементов 9 и 10, выходы — к второй обмотке магнитного интегрирующего элемента 1, а входы — к источнику 13

23 образцового напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При входном сигнале отрицательной полярности на выходе операционного усилителя 2 появляется линейно ЗО возрастающее напряжение U„„ .В момент времени, когда это напряжение достигает. поРогового УРовнЯ 4. Пе коМпаРатора 3, импульс, возникающий на выходе последнего, подтверждает нулевое состояние триггера 8,,приводит триггер 7 в единичное состояние и, пройдя через элемент ИЛИ 5, устанавливает счетный триггер 6 в единичное состояние. Сигнал с выхода счетного триг-40 гера б при нулевом состоянии триггера 8 не проходит через элемент И 10.

Сигналы с выходов триггеров б и 7 проходят через элемент И 9, вследствие чего переключатель 11 соединяет источник 13 образцового напряжения с началом второй обмотки элемента 1. Появление импульса тока от источника 13 в этой обмотке приводит к линейному уменьшению напряжения на выходе операционного усилителя 2.

При достижении этим напряжением порогового уровня компаратора 4 возникающий, на выходе последнего импульс устанавливает триггер 8 в единичное состояние, триггер 7 - в нулевое сос- H тоание и., пройдя через элемент ИЛИ 5, устанавливает счетный триггер б в нулевое состояние, вследствие чего через элементы 9 и 10 сигналы не проходят и вторая обмотка элемента 1 gp отключена от источника 13 образцового напряжения. Далее процесс повторяется с частотой, пропорциональной измеряемому напряжению.

При подаче на вход преобразователя положительного напряжения все процессы происходят аналогично, с той разницей, что вначале срабатывает компаратор 4, после чего сигнал проходит через триггер 8 и элемент 10 на управление переключателем 12, подключающим источник 13 к второй обмотке интегрирующего элемента 1.

Далее весь процесс повторяется.

Предлагаемое устройство осуществляет преобразование входного сигнала обеих полярностей, в результате чего достигается расширение диапазона преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в частоту, содержащий магнитный интегрирующий элемент с двумя обмотками, первая из которых включена между входной шиной преобразоэателя и входом операционного усилителя, к выходу которого подключен вход первого компаратора и источник образцового напряжения, о т д и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в него введены второй компаратор, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, первый RS-триггер, 8-вход которого подключен к выходу первого компаратора, à R вход — к выходу второго компаратора, второй

RS-триггер, S-вход которого подключен к выходу второго компаратора, а

R-вход - к выходу первого компаратора, элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам компараторов, счетный триггер, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый элемент И, входы которого подключены к выходам счетного триггера и первого RS-триггера, второй элемент И, входы которого подключены к выходам счетного триггера и второго RS-триггера, и первый и второй .переключатели, входы которых подключены к источнику образцового напряжения, управляющие входы - соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выходы — к второй обмотке магнитного интегрирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 482892, кл. Н 03 К 13/20,29.05,72.

2. Прянишников В.A. Интегрирующие цифровые вольтметры постоянного тока, Л., Энергия, 1976, с.144, рис.3-24 (прототип).

886237

Составитель В.Дмитриев

Редактор Л.Пчелинская Техред З.Фанта Корректор M-Демчик

Заказ 10559/77 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ,113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб, д. 4/5

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