Аналого-цифровой преобразователь

 

ОП ИСАпИЕ

ИЗОВРЕТЕпИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

COIO3 CORetCIENX

Сецналистичесиих

Республик (n> 900441

1 ,/б г г г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 230580 (21) 2928770/18-21 с присоединением заявки М (31) М. Кп.з

Н 03 К 13/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2301,82 Бюллетень Йо 3

Дата опубликования описания 2301.82 (531 УДК 681. 325 (088.8) >

1

А.Д. Гуляев, В.И. Емельяненко,:В.В.Изох 1 н П.Л.Салон

Белорусский ордена Трудового Кр с1изпо .Знамени- арственный университет им.В.И.Ленина и Специальное конструкторскотехнологическое бюро с опытным производством при БГУ (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испсльзовано в измерителях величины сдвижения горных пород, в точном маижностроении и других областях техники.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник света, выход которого через вращающееся зеркало и кодовую маску оптически соединен со входами фотоэлементов, выходы которых через фотоэлементы соединены со входом счетчика (1).

Недостатком устройства является низкое быстродействие

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащИй измерительный автогенератор, эталонный генератор, выход которого соединен с первыа входом первого вентиля, выходы вентилей через счетчики соеди иены со входаущ вычислителей (2).

Недостатком устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения - повьааенке быстродействия. указанная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, сьдержащий четыре вентиля, первый вход первого из которых соединен с выходом эталонного генерато= ра, а выходы -через соответствующие счетчики соединены со входами вычислителя, измерительный автогенератор, введены коммутатор, два формирователя интервала времени, два элемента И, дополнительный эталонный генератор, причем выход )®ммутатора через измерительный автогенератор соединен с .первыми входами элементов И, второй вход первого "эле- мента И соединен с выходом эталонного генератора и с импульсно входом первого вентиля, а выход - со входом первого формирователя интервала âðå.

1вени и с импульсным входом второго веитиля,потенциальный вход которого соединен с потенциальным входом первого вентиля и с выходом первого формирователя интервала времени, второй вход второго элемента И соединен с выходом дополнительного эталонного генератора и с igMкульские@ входом третьего вентиля, а вьвсод - со входом второю формил5 рователя интервала времени к с импульсным входом четвертого вентиля, потекцкональный вход которого соединен с потенциональным входом третьего вентнля и с выходом второге

30 формирователя интервала времени, уп900441

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий четыре вентиля, первый вход первого иэ которых соединен с выходом эталонного генератора, а ) выходы через соответствующие счетчики соединены со входами вычислителя, измерительный автогенератор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены коммутатор, два формирователя интервала времени, два элемента И, дополнительный эталонный генератор, причем выход коммутатора через измерительравляющие входы первого и третьего счетчиков соединены с управляющими входами соответственно первого и второго формирователей интервала времени, в управляющий выход вычислителя соединен с управляющим входом коммутатора.

На чертеже приведена электрическая схема устройства.

Устройство содержит коммутатор 1, эталонный генератор 2, измерительный автогенератор 3, эталонный генератор 4, элементы И 5 и 6 Формирователи 7 и 8 интервала времени, вентили 9 — 12, счетчики 13 — 16 и вычислитель 17. К первому н второму информационным входам коммутатора 1 присоединены датчики соответственно измеряемого перемещения и калибровочного перемещения. На первый управляющий вход коммутатора 1 подается сигнал Пуск .

В начальный момент времени вентили

9 — 12 закрыты, счетчики 13 — 16 установлены в нуль.

К управляющему входу измерительного автогенератора 3 через коммутатор 1 могут подключаться датчики калибровочного или измеряемого перемещения. Датчики - идентичные, причем зависимость периода Т измерительного автогенератора 3 имеет вид

Т = R ° F (2 ), (1) где R — коэффициент пропорциональности

F — любая функция, имеющая обратную ей функцию F

По сигналу Пуск к измерительному входу измерительного автогенератора 3 подключается датчик калибровочного перемещения Ис

Сигналы от измерительного автогенератора 3 и от эталонного генератора 2 начинают поступать на входы элемента И 5. В моменты времени, когда импульсы сравниваемых сигналов совпадают друг с другом во времени, на выходе элемента И 5 формируются импульсы совпадения, представляющие собой огибающую группу совпадающих импульсов. Формирователь 7 интервала по первому импульсу совпадения открывает вентили 9 и 10, Счетчик

l3 подсчитывает число импульсов N поступивших в него через вентиль

9 от эталонного генератора 2, а счетчик 14 подсчитывает число импуль сов р,,прошедших через вентиль 10 от элемента И 5. В момент времени, когда содержимое счетчика 13 превы,сит наперед заданное число 8, с него на формирователь 7 интервала подается сигнал, разрешающий по одному из последуйицих импульсов совпадения закрыть вентили 9 и 10.

После закрывания вентилей 9 и 10 в счетчике 13 записан цифровой код

N — количество периодов эталонного генератора 2, а в счетчике 14 - коли,чество р," совпадений, между которымн подсчитано число N

Аналогично работает канал, состоящий из измерительного автогенератора 3, эталонного генератора 4, элемента И 6, формирователя 8, вентилей

11 и 12, счетчиков 15 и 16.

В момент закрывания вентилей 11 и 12, в счетчиках 15 и 16 записаны <

10 соотвественно цифровые коды N число импульсов эталонного генерато.ра 4 и р" — количество импульсов совпадения, выработанных элементами. между которыми подсчитано число N

15 После закрывания последней из пар вентилей 9 и 10, 11 и 12 вычислитель

17 расчитывает величину А по формуле

Н N2 х N — " N>i (2)

Р и запоминает ее.

Затем вычислитель 17 подает на второй управляющий вход коммутатора

1 сигнал, по которому коммутатор 1 подключает к управляющему входу из25 мерительного автогенератора 3 датчик измеряемого перемещения Iy .Счетчики 13 — 16 устанавливаются в нуль.

Весь процесс измерения величин N u р повторяется.

В момент закрывания вентилей 9 и

10, ll и 12 в счетчиках 13 — 16 запИсаны соответственно цифровые коды х х

Р 2

После закрывания последней из пар вентилей 9 и 10,11 и 12 вычислитель

17 расчитывает величину В по формуле

% Ny р," . ы", — р,". Ы", (3) и запоминает ее.

40 По окончании вычисления величины

В производится расчет измеряемого перемещения I по формуле

Х. "- X„F "Я) (4) .

45 Повышение быстродействия обеспечивается применением более высокочастотного автогенератора, так как непосредственный подсчет числа импульсов автогенератора не производится.

900441

Составитель А.Титов

Редактор Н.Пушненкова Техред 3,фанта Корректор Ю.Макаренко

Заказ 12204/74 Тираж 953 Подпи си се

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 ный автогенератор соединен с первыми входами элементов И, второй вход пе вого элемента И соединен с выходом . эталонного генератора и с импульсным входом первого вентиля, а выход— со входом первого формирователя интервала времени и с импульсным входом второго вентиля, потенциальный вход которого соединен с потенциальным входом первого вентиля и с выходом первого формирователя интервала врем ни, второй вход второго элемента И !

С соединен с выходом дополнительного

Вталонного генератора и с импульсным входом третьего вентиля, а выход— со входом второго формирователя интервала времени и с импульсным входом четвертого вентиля, потенциальный вход которогр соединен с потенциальным входом третьего вентиля и с выходом первого формирователя интервала времени, управляющие выходы первого и третьего счетчиков соединены с управляющими входами соответственно первого и второго Формирователей интервала времени, а управляющий вы» ход вычислителя соединен с управляющим входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шляндин В.М. Цифровые электроизмерительные приборы, М., Энергия, 1972, с. 21.

2 авторское свидетельство СССР

Р 383207, кл. Н 03 K 13/18, 1973 (прототип).