Аналого-цифровой преобразователь интегральных характеристик напряжений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801233283 А 1 Л 1 Н 03 М 1/58 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОР М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо(5 б) Справочник по нелинейным схемам. /Под ред . Д . Шейнгольда . И,: Мир, 1977, с. 30.Авторское свидетельство СССР В 1140054, кл, С 01 К 19/02, 1983. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАПРЯЖЕ- НИЙ(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения интегральных характеристик действующего, среднего и средневыпрямленного значенийнапряжений произвольной формы, Изобретение позволяет расширить областьприменения устройства. Это достигается тем, что в устройство, содержащее источник 1 опорного напряжения,ключ 5, усилитель 9, блок 10 коррекции нуля, функциональный преобразователь 11, интегратор 18, блок 19разряда интегратора, компаратор 20,блок 21 управления, генератор 22 импульсов, преобразователь 23 вре.:;я1233283 18 т 1)етне го и четве 1)того вьхс)дов ценГ функционального прео ра)те.цс)го процессора 64, второго, пряжеция и соединен третьего и четвертого входов микро- го ус)илителя, втор оп ЭВМ 24, Эти состояния анализируются рекции нуля является блоком 63, поступая на его пятьгт третий вход соединен вход через управляемый программно дом блока управления первый и второй вход ультиптексор 65, динены соответственФормула изобретения Центральный процессор 64,выполнен-ный, например, ца центральных процессорных элементах К 589 ИКО 2 осуществляет, в соответствии с кодом на его четвертых зходах, запись данных с первых входов микроЭВМ 24 или из ПЗУ 66, арифметические и логические операции над данными, хранение промежуточньгх результатов преобразований в его регистрах, выдачу окончательных результатов преобразований на информационные выходы микроЭВМ 24, а также адлесацию ПЗУ 66.Рабочая программа микроЭВМ 24 хранится в ПЗУ 61. Код микрокоманды снимается с вьгходов ПЗУ 61, При этом микрокоманда содержит стандартное поле (разряды с О-го по 1-й) и поле пользования - остальные разряды, посредством которых осуществляют логические функции, необходимые в данном варианте построеция и использо 30 вания микроЭВМ 24: функции маскирования, управления внешними устройствами, определения старших г+1 разрядов адреса следующей микрокомацды и управления мультиплексором 65. Ад в )5 ресация ПЗУ 61 осуществляется посредством блока 63 и регистра 62.В ПЗУ 66 хранятся коды, обеспечивающие соответствуютцие значения 1 коэффициента деления управляемого делителя 1 напряжения, а также знаратор 60 осуществляет сицхроцизаЕгю работы микроЭБМ 24. 1, Лнаггого-тгифровой преобразователь интегральных характеристик цапряжеЙий, содержашиц первый источцик опорного напряжения, ттервьгй регистр, гтервый кчн)ч, вход которого являетсявхоцной ши той, управляющий вход соединен с первым выходом блока управления, а выход первого клю)га сс)едицен с первым вхс)дом первого усилителя, в"Орой )хс)71 кот 0)ОГО с.егитон с вы хс)дом б,Гока коррекгцти цу.Гя, 11 ервыц цтСсд КОТ)1)с ГО С)бт С д)171 ЕГГц" ИОМ бразоват:тя цаС ВЫХОЛОМ ПЕРВОвход блока коробщей шиной,с вторым выхоинтегратор,ы которого соеНО С ПЕРВЫМ Ивторым выходами блока разряда интегратора вход которого соединенс третьим выходом блока управления,комцаратор, первый вход которого является общей шиной, а выход соединенс первым входом блока управления,генератор импульсов, выход которогосоединен с первым входом преобразователя время - код, О т л и ч а ющ и й с я . тем, что, с целью расширения области применения за счетобеспечения преобразования напряжения сложной формы, в него введенысо второго по пятый ключи, второйи третий источники опорного напряжения, второй усилитель, управляемь 1 й делитель напряжения, повторительнапряжения, второй и третий регистры, инвертор, микроЭВМ, первые входы которой соединены с соответствующими выходами преобразователя время -код, второй, третий и четвертыйвходы - соответственно с четвертым,пятым и шестым выходами блока управления первый, второй и третий управ.ляюшие выходы - соответственно с вто рым, третьим и четвертым входамиблока управления, четвертый и пятыйуправляющие выходы - соответственнос упра.вляющими входами второго ипервого регистров, информационныевходы первого и второго регистровттс)разрядно объединены и соединеныс соответствуюцвтми информационнымивьгходами микроЭБМ, выходы первогорогстра являются выходными шинами,выходы второго регистра соедиценыс соответствующими входами третьегорегистра, управляющий вход которогосоединен с седьмым выходом блокауправления, а выходы третьего регистра соедицетпт соответственно с поразрядно Объединен)тыми входами ицвертора и первыми входами управляемого делителя напряжения, вторые входы которого соединены с соответствующимипт,ход)мтт ицвертсра, третий вход управтяемого делителя напряжения сс)единецс выходом функционального гтреобраЗОВаТЕЛя 1 а 1)яжс.11 ця, а ВЬ)ХС)Л Ч рс"Эпс)с 1 едс)7)а гс,1/71 о с )стс) ссс 7111 ыс 11 с) с)тс)г) 71 -тель напряжения и второй усилитель соединен с третьим входом интегратора, выхоц которого соединен с вторым входом компаратора, первый вход первого усилителя соединен с объединенными выходами с второго по пятый ключей, входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего источников опорного напряжения и общей шиной, а управляющие 1 О входы с второго по пятый ключей и второго усилителя соединены соответственно с восьмого по дВенадцатый выходами блока управления, тринадцатый и четырнадцатый выходы которого сое динены соответственно с вторым итретьим входами преобразователя время - код.2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления выполнен на двух генераторах импульсов, одновибраторе, двух Ь-триггерах, восьми формирователях коротких импульсов, четырех КБ-триггерах, счетчике импульсов, блоке сравнения, трех инверторах, элементе ИЛИ, восьми элементах И, трех элементах И-НЕ, причем выход первого генератора импульсов соединен с вхо - дом одновибратора, прямой выход которого соединен с входом первого формирователя коротких импульсов и является четвертым и четырнадцатым выходами блока управления, а инверсный выход соединен с объединенными входом второго формирователя коротких импуль 35 сов и первыми входами первого, второго и третьего элементов И-НЕ, выход первого формирователя, коротких импульсов соединен с объединенными пер 40 вым входом первого элемента И, входом сброса счетчика импульсов и первым входом второго элемента И и К-входом первого КЯ-триггера, второй вход первого элемента И соединен с выходом45 третьего формирователя коротих импульсов, а выход первого элемента И соединен с объединенными К-входами второго и третьего КБ-триггеров, Б-вход второго КЯ-триггера объединен50 с Б-входом первого Р-триггера и соединен с выходом второго формирователя коротких импульсов, прямой выход второго КБ-триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого объединен со вторыми входами первого и третьего элементов И-НЕ, соединен с инверсным выходом первого Э-триггера и является пятым выходом блока уиргвлиш, тро -тий вход третьего элемента И обь цинен с С-входом первого 0 - триггег яи соединен с выходом второго генератора импульсов, выход третьего элемента И соединен со счетным входомсчетчика импульсов и является седьмым выходом блока управления, группавыходов счетчика импульсов соединенасоответственно с первыми входами блока сравнения, вторые входы которогоявляются шинами установки опорногокода, первый выход группы выходовсчетчика импульсов через четвертыйформирователь коротких импульсов соединен с Б-входом третьего КЯ-триггера, прямой выход которого соединенс третьим входом первого элементаИ-НЕ, четвертый вход которого объединенс третьим входом третьего элемента И-НЕ и соединен с инверсным выходом первого КБ-триггера, выход первого элемента И-НЕ соединен с объединенными входами первого инвертора,пятого формирователя коротких импульсов и С-входом второго П-триггера,выход первого инвертора соединенс объединенными первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И,вторые входы которых являются соответственно вторым, третьим и четвертымвходами блока управления, выход четвертого элемента И является первым выходом блока управления, выходпятого элемента И соединен с первымвходом элемента ИЛИ, выход шестогоэлемента И является десятым выходомблока управления, второй вход элемен.та ИЛИ соединен с выходом седьмогоэлемента И, а выход элемента ИЛИ является восьмым выходом блока управления, первый вход седьмого элемента Иобъединен с первым входом восьмогоэлемента И, соединен с прямым выходом четвертого КБ-триггера и является шестым, двенадцатым и тринадцатымвыходами блока управления, второйвход седьмого элемента И соединенс прямым выходом второго Э-триггера,инверсный выход которого соединенс вторым входом восьмого элемента И,Р-вход второго Р-триггера объединенс входом второго инвертора и шестогоформирователя коротких импульсов иявляется первым входом блока управления, выход восьмого элемента Иявляется девятым выходом блока управления, выход второго инвертора черезседьмой формирователь коротких импульсов соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом шестого формирователя коротких импульсов, а выход второго элемента И соединен с К-вхо дом четвертого К 8-триггера, Б-вход которого соединен с выходом пятого формирователя коротких импульсов, инверсный выход четвертого К 8-триггера через последовательно соединенные восьмой формирователь коротких импульсов и третий инвертор соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с Б-входом первого КЯ-триггера, выход блока 15 сравнения соединен с входом третьего формирователя коротких импульсов, Р-вход первого Р в тригге является общей шиной, а выход третьего элемента И-НЕ - соответственно вторым, 20 третьим и одиннадцатым выходами блока управления.3. Преобразователь по и, 1,о тл и ч а ю щ и й с я тем, что микро- ЭВМ выполнена на генераторе тактовых 25 импульсов, двух постоянных запоминающих устройствах, регистре, мультиплексоре, блоке микропрограммного управления и центральном процессоре, первые выходы которого являются ин О формационными выходами микроЭВМ, вто. рые выходы соединены соответственно с входами первого постоянного запоминающего устройства, первые входы центрального процессора являются первыми входами микроЭВМ, вторые входы соединены с первыми выходами пер,вого постоянного запоминающего устройства, третьи входы объединены с соответствующими первыми входами блока микропрограммного управления и соедине ны с соответс т в укчцими Вторыми выходами первого постоянного запоминающего устройства, четвертые входы соединены соответственно с первымивыходами второго постоянного запоминающего устройства, пятый вход объединен с вторым входом блока микропрограммного управления и управляющим входом регистра и соединен с выходом генератора тактовых импульсов, шестой вход соединен с вторым выходом второго постоянного запоминающего устройства, третьи и четвертые группы выходов которого соединены соответственно с третьей и четвертой группами входов блока микропрограммного управления, с пятого по цевятый выходы второго постоянного запоминающего устройства являются соответственно с первого по пятый управляющими выходами микроЭВМ, десятый и одиннадцатый выходы соединены соответственно с первым и вторым входами мультиплексора, двенадцатые выходы второго постоянного запоминающего устройства через регистр соединены с соответствующими своими первыми входами, а вторые входы соединены с соответствующими первыми выходами блока микропрограммного управления, пятый вход которого соединен с выходом мультиплексора, второй выход блока микропрограммного управления соединен с объединенными седьмым и восьмым входами центрального процессора, третий и четвертый выходы которого объединены и соединены с третьим входом мультиплексора, четвертый, пятый и шестой входы которого являются соответственно вторым, ретьим и четвертым входами микроЭВМ.Составитель А.Титедактор А.Сабо Техред О.Сопко орректор аказ 2782/5ВНИИПИ ТиражГосуда по делам и5, Москва,113 1 роизводственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проек 816твенного к бретений и 35, Раушск Подписноемитета СССРткрытиинаб., д. 4/512 11283 5 код, регистр 25, введены ключи 4, б, 7, 8, источники 2, 3 опорного напряжения, управляемый делитель 12 наИзобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для измерения интегральных характеристик действующего, среднего и средневыпрямленного значений напряжений произвольной формы.Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения преобразования напряжений сложной формы, 10На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема блока управления; на фиг. 3 - функциональная схема микроЭВМ; на фиг. 4 - временные диаграммы работы устройства при преобразовании, например, действующего значения напряжения.Устройство содержит (фиг. 1).ис - точники 1 - 3 опорного напряжения, 20 ключи 4 - 8, усилитель 9, блок 10 коррекции нуля, функциональный преобравователь 11, управляемый делитель 12 напряжения, инвертор 13, регистры 14 и 15, повторитель 16 напряжения, уси литель 17, интегратор 18, блок 19 разряда интегратора, компаратор 20, блок 2 1 управления, генератор 22 импульсов, преобразователь 23 время код, микроЭВМ 24, регистр 25. 30Блок управления (фиг. 2) соцержит генераторы 26 и 27 импульсов, одно- вибратор 28, 0-триггер 29, формирователи 30 и 31 коротких импульсов, элемент И 32, ВЯ-триггер 33, элемент И 34, счетчик 35 импульсов, блок 36 сравнения, формироватепи 37 и 38 коротких импульсов, КБ-триггер 39, элемент И - НЕ 40, инвертор 41, элементы И 42 - 44, инвертор 45, фор мирователи 46 - 48 коротких импульсов, элемент И 49, ВБ-триггер 50, формирователь 51 коротких импульсов, инвертор 52, элемент И-НЕ 53, КБ- триггер 54, элемент И-НЕ 55, 0-триг гер 56, элементы И 57,58, элемент ИЛИ 59. пряжепий, повторитель 16 напряжений,усилитель 17, инвертор 13, регистры 14,15, микроЭВМ 24.2 з,п.ф-лы,4 ил,2МикроЭВМ содержит (фиг. 3) генератор 60 тактовых импульсов, постоянноезапоминающее устройство 61, регистр 62,блок 63 микропрограммного управления,центральный процессор 64, мультиплексор 65, постоянное запоминающее устройство 66. На временных диаграммах(фиг, 4) обозначено: П - входноенапряжение; П 13 ,13 - напряжения соответственно на выходах генератора 26,одновибратора 28, генератора 27 бло-.ка 21, которые и определяют соответственно длительность цикла преобразования, длительность времени начальной установки и интервал времени Тмежду изменениями кода на управляющихвходах управляемого делителя напряжения 12; ц, - напряжение на выходефункционального преобразователя 11,в качестве которого выступает аналоговый квадратор; П - напряжение навыходе усилителя 17", П. - напряжениена выходе интегратора 18 (которыйв данном примере является инвертирующим); Ц, - напряжение на третьем входе преобразователя 23,Рассмотрим принцип работы устройства на примере преобразования действующего значения напряжения Пв цифровой код,Общий цикл преобразования (интервал времени г., -, на фиг, 4) включает в себя три цикла, длительность которых определяется периодом импульсного напряжения П. В течение первого цикла (интервал времени 1 -)происходит преобразование квадратадействующего значения преобразуемогонапряжения П в промежуточный результат преобразования - двоичноечисло и.Преобразование осуществляется следующим образом. В течение времени начальной установки (интервал времени) первый вход входного усиО 1пителя 9 через ключ 6 подключен к нулевой шине, а блок 10 нзодится в ак 1233тивном состоянии. Интегратор 18 в течение времени начальной установки устанавливается в исходное начальное состояние посредством замыкания блока 19 в течение данного интервала времени. Одновременно в течение данного интервала времени преобразователь 23 устанавливается в нулевое состояние через его третий вход. Причем третий, второй и первый входы 10 преобразователя 23 являются соответственно входами начальной установки, преобразуемого интервала времени и тактовой частоты.По окончании времени начальной установки первый вход усилителя 9 остается подключенным посредством пятого ключа 6 к нулевой шине, блок 10 продолжает оставаться в активном состоянии, а блок 19 продолжает оста ваться замкнутым.С момента временипервый вход усилителя 9 подключается посредством первого ключа 5 к преобразуемому напряжению Б, а блок 10 переходит 25 в пассивное состояние, в котором он поддерживается до момента времени 1. При этом на его выходе запоминается и хранится далее уровень корректирующего напряжения. Одновременно размыкается блок 19 разряда интегратора, который поддерживается в разомкнутом состоянии до момента времениУсилитель 17 (который при единичном или нулевом состоянии его управляющего входа работает соответственно в режиме инвертора или повторителя) с начала цикла преобразования и до момента времениподдерживается в режиме повторителя.40В течение интервала времени л(ь= =С -1 ) происходит усреднение выход 3ного напряжения функционального преобразователя 11 (в качестве которого выступает аналоговый квадратор), прямо пропорционального значению О(г.),2 45 Усреднение позволяет осуществить подавление переменной составляющей усредняемого напряжения, прямо пропорционального Б(С), при нулевом ослаб.50 ленни его постоянной составляющей, которая прямо пропорциональна квадрату действующего значения преобразуемого напряжения Б В устройстве усреднение осуществ ляется известным методом весовой функции посредством управляемого делителя 12 и интегратора 18. При этом в мо2834 мент временивыходное напряжение3 интегратора 18 Р(с ) будет равно О (1,)=К К,К )0(К К, О(1.)Г,1 Г Ъ +Е а. ЕС 1-К.1,), ДЕ, =(-т, где: К- коэффициент передачи уси 1)- лителя 9; 1 с ,3 - соответственно коэффициент передачи и напряжение смещения функционального преобразователя 11; (С) - весовая функция; М - опорный код на вторых входах блока сравнения 36; - соответственно коэффициент передачи и напряжение смещения повторителя 16; Ф- соответственно коэффицичк ф чк ент передачи и напряжение смещения усилителя 17 при работе в режиме повторителя; 1, - соответственно коэффициент передачи и напряжение смещения интегратора 18; Т - период импульсов на вьжодегенератора 27.Весовая функция о. реализуется посредством управляемого делителя 12 напряжения известным методом ступенчатой аппроксимации по формуле З И) =ВИ) 1 с, (2)1:1 где 1 с - значение коэффициента деления управляемого делителя 12 в интервале времени при этом длитель ность интервала временине зависит от значения х и равна периоду Т, значение Т, равно, аниерн 5ф Б(С) - единичная функция, которая определяется как1О при сс Б(Т)= 1 при ., сТсО при Т . (3)Управляемый делитель 12 напряжения является управляемым делителем напряжения известного типа "КВ.". Его ос- нову составляет декодирующая резистивная матрица типа "КК" разрядностью к+1, каждый разряд которой (при напряжении логической единицы на соответствующем управляющем входе) подключается соответственно к вход 123328340 ному напряжению или к нулевой шине.При этом обеспечиваются значения коэффициента деления управляемого делителя 12 напряжения, лежащие в диапазоКф 1 к 1 5не от 1/2 до (2-1) 2, которые могут изменяться с шагом дискретности1/2Управляющие коды, обеспечивающиесоответствующие значения к (1=1Э2ш) коэффициента деления управляемого делителя 12, хранятся в соответствующем ПЗУ микроЭВМ 24 (например, в ПЗУ 66 при реализации микро- ЭВМ 24 по структурной схе 1 е, представленной на фиг. 3). Их поступление из соответствующего ПЗУ микро- ЭВМ 24 на первые и вторые входы управляемого депителя 12 напряжения осуществляется посредством инвертора 13, третьего и второго регистров 14 и 15 следующим образом, По окончании начальной установки (т.е. после момента временинаступление которого распознается микроЭВМ 24 25 посредством анализа состояния ее второго входа) во второй регистр 15 по команде от микроЭВМ 24 заносится код, соответствующий значению коэффициента деления управляемого делителя 12 напряжения, равному К Этот код в момент времени С записывается в регистр 14, с выходов которого он поступает непосредственно на первые входы управляемого делителя 12 напряжения, и через инвертор 13 - на его35 вторые входы. После момента времени(наступление которого распознается микроЭВМ 24 посредством анализа состояния ее третьего входа) микро- ЭВМ 24 начинает запись во второй регистр 15 через промежутки времени, задаваемые программным путем и примерно равные Т кодов, соответствующих значениям коэффициентов деления45 управляемого делителя 12 напряжения К, (где 1=1,2,3тп). Эти коды записываются в регистр 14 через промежутки времени, точно равные Т, в связи с тем, что в течение интервала50 времени д на управляющий вход регистра 14 поступает импульсное напряжение Бз, Таким образом, изменения кода на входах управляемого делителя 12 напряжения происходят точно в соответствующие моменты времени С55 (Где 1=1,2, ,щ), что необходимо для обеспечения высокой точности аппроксимации. Введение регистра 4 обусловлено тем, что н отсутствие его длительность интервала времени между указанными изменениями кода (т. е, длительность интервала времени между занесениями кодов в регистр 15, задаваемая программно посредством мик- роЭВМ 24) не может быть обеспечена равной Т с высокой точностью.Погрешность аппроксимации весовой функции(.Г) зависит от погрешности значений К., разрядности управляемого делителя 12 напряжения и от отношения Т/л, . Она может быть обеспечена достаточно малой при применении современной элементной базы.Тогда после постановки в выражение (1) значения весовой функциио 3(С), полученного в соответствии с (2) и (3),Ф с учетом того, что 1 ,1 , 2 , Вкпнкн напряжения постоянного тока, после соответствующих преобразований имеем О,И,):к,кк к,к, к, (,1(К ., Ь 1 +1 (1 КЬ,)При этом подавление переменной составляющей усредняемого напряжения зависит от вида весовой функции и 1 и длительности интервала времени усреднения, равного в данном случае пС,. Вид весовой функции л(Т) и длитепьность интервала времени лв свою очередь, полностью определяются хранящимся в соответствующем ПЗУ микроЭВМ 24 массивом кодов, которые задают значения К, коэффициента деления управляемого делителя 12 напряжения (размерностью массива и значениями кодов), а также кодом, определяющим длительность интервала времени ьс формируемого блоком 21 (например, кодом на вторых входах бпока 36 сравнения).Тогда, исходя из того, что в процессе усреднения методом весовой функции переменная составляющая значения Б, которую обозначим Ц .), подавляется при нулевом ослаблении постоянной составляющей, равной значению Ц , выражение (4) может быть преобразовано следующим образом; О1:К,К,,,Хз;(,а-К к к кк 1 Е)к Е -Е е К Зо инк ЬЧ о 1 к чк ин чк и Г1 КК,КК,ит+ ККгт),), К, + КЕ, Е, Ь 1, Е,(, - "-ЬИ,) -(12) Ж.оста точная погрешность коого результата преобрания, обусловленная неым подавлением переменсоставляющей 11(С) кваднапряжения 13(1:),значение Ь равно,и с известной формулой,ч зо пол н Приближенное в соответств ь,)в,е Ь 9 х КЧ 1 К И К К (К К О, +Еь) Кчк Ььн чк Числа и и п также заносятся2в соответствующие регистры микро- ЭВМ 24. Затем в течение интервала времени 1 - С происходит вычис 15ление окончательного результата преобразования - числа И , соответствующего значению 1) . Это вычисление выполняется посредством микроЭВМ 24 по формуле Время вычисления зависит от элементной базы, на которой построена микроЭВМ 24, и может быть обеспечено весьма малым по сравнению с длительностью интервала времени32 2нятся в соответствующем ПЗУ микро- ЭВМ 24 (например, в ПЗУ 66). Опорные напряжения Ц, -ББ, могут быть реализованы с высокой точностью известными методами.Подставив в выражение (11) значе 3 ния и и и и полученные в соотэветствии с выражениями (8), (9) и (10), после соответствующих преобразований имеем го,к,к кк, ккт=1При этом, как следует из описанно го,значение Л, может быть обеспечено достаточно малым при с.оответствующем выборе весовой функции к и интервала времениПо окончании процесса вычисления значение И заносится в первый регистр 25, затем снова осуществляются три описанных цикла преобразования.Преобразование средневыпрямленного значения преобразуемого напряжения 1)х(1:) происходит аналогично преобразованию его действующего значения. При этом в качестве функционального преобразователя 11 выступает активный двухполупериодный выпрямитель, напряжение на выходе которого прямо пропорционально значению модуля его входного напряжения, Постоянная составляющая модуля преобразуемого напряжения 10 Ь равна, по определению, средневыпрямленному значению преобразуемого напряжения 1) . Переменную составляющую напряжения 11)хЬ обозначим 1)(г.). В процессе усреднения напряжения Ь 1)(с)Ь методом весовой функции его составляющая 1) (с) подавляется при нулевом ослаблении постоянной составляющей, равной Бх Тогда, по аналогии с преобразованием действующего значения преобразуемого на- пряжения Б(1.), с учетом того, что первое и второе опорные напряжения П, и П - положительные напряжения постоянного тока, т,е. значения (П, ) и (Б ) равны соответственно 1)о 1 и 1)о,2в данном случае промежу -нточные результаты преобразований и п,иравны: т 1 о чкд Ьчгде х - остаточная погрешность отнеполного подавления переменной составляющей преобразуемого напряжения И (Т),икоторая ранна1 ь 1.оо 4 К ч 5М6,:к. к,к,к 1 к а 1112а 11 о т.тее значение также может быть обеспе 10чено достаточно малым,км4 К ои ЬоЬЧ о 1Окончательный результат преобра 20 зования при этом вычисляется посредством микроЭВМ 24 по формуле1 ой "=( (1 . (1 т + 11хо от ох253 2 8,+хсф о Блок 21 осуществляет синхрониза-"3 О лию работы устройства и работает следующим образом.Первый и второй генераторы импульсов 26 и 27 осуществляют генерацию импульсных напряжений соответствен- З 5 но У, и Н, . Период 1 импульсного напряжения Пз должен бьггь обеспечен стабильным, что необходимо для обеспечения высокой точности аппроксимации весовой функции 3(г). Это может быть достигнуто, например, включением кварцевого резонатора во времяэадающую цепь второго генератора 27 прямоугольных импульсов.Одновибратор 28 генерирует, по перепаду напряжения на его входе из нупевого в единичное состояние, импульс длительностью г. - Г . прямой или инвертированной полярности соответственно на прямом или инверсном выходах. Данный импульс определяет длительность начальной установки, а также поступает на второй вход микро- ЭВМ 24 и на третий вход преобразователя 23,Все формирователи коротких импульс он, ттстттхчьзуелтнте в блоке 21, генеритхчтот короткий импу 1 ьс ттттгтетттттроваттЧ 4 К оН ЬЧ ог ," - д 1 4 К ной полярности на выходе при перепаде напряжения на входе из нулевогов единичное состояние. Все используемые в блоке 21 ЙБ-триггеры устанавливаются в единичное (нулевое) состояние импульсами инвертированной полярности соответственно на их входахЯ(К), Блок 36 имеет единичное состояние выхода при равенстве кодов наобеих группах его входов, и нулевоев противоположном случае,Посредством первого Р-триггера 29и второго формирователя 31 осуществляется формирование на выходах первого 11-триггера 29 импульса, длительность которого равна интервалу времени от конца начальной установки доприхода первого после ее окончанияимпульса, определяемого напряжениемУ 1. Данный импульс поступает на третий вход микроЭВМ 24, По его окончании посредством первого Р-триггера 29, второго ЗЗ и третьего 39 КБтриггеров, третьего элемента И 34,счетчика 35, блока 36, третьего 38и четвертого 37 формирователей, первого элемента И-НЕ 40 и первого инвертора 4 1 осуществляются формирование импульса длительностью т на выходе первого инвертора 4 1, а такжеподача импульсного напряжения О.с выхода третьего элемента 34 науправляющий вход регистра 14 в течение интервала времени дС, . При этомвведением первого формирователя 30и первого элемента И 32 осуществляется установка в нулевое состояние второго 33 и третьего 39 КЯ-триггеровв начапе каждого цикла з бразев 15ния, Тем самым устраняется влияние возможных ложных срабатываний КЯ- триггеров 33 и 39 по включении питания на дальнейшую работу устройства. Введение первого элемента И-НЕ 40 устраняет одновременное подключение первого входа усилителя 9 к нулевой шине и к преобразуемому напряжению, что может иметь место при сбоях, могущих возникнуть, например, по вклю- О чении питания.На четвертом 42, пятом 43 и шестом 44 элементах И реализован распределитель импульсов. Первые входы элементов И 42 - 44, объединенные вмес те, служат сигнальным входом данного распределителя импульсов, а вторые их входы - его управляющими входами. Таким образом, в зависимости от состояния первого, второго и третьего управляющих выходов микроЭВМ 24 (которое может оставаться неизменным в течение всего текущего цикла преобразования) осуществляется подача в течение интервала времени Ь С , входящего в текущий цикл преобразования, импульса на управляющий вход ключей 5, 4 и 8. Тем самым в течение данного цикла преобразования осущепо команде от микроЭВМ 24 преобразование напряжений 0, П, или Ц. По окончании интервала времени ь, посредством пятого формирователя 48 четвертый КБ-триггер 50 устанавли вается в единичное состояние. Одновременно посредством второго Р-триггера 56, седьмого 57 и восьмого 58 логических элементов И и элемента 59 осуществляется подача напряжений логической единицы на управляющий вход второго 4 или третьего 7 ключа соответственно при единичном или нулевом состоянии выхода компаратора 20 по окончании интервала времени Ьт 451 (т.е, соответственно приотрицательном или положительном выходном напряжении интегратора 18 по окончании интервала времени С ), Тем самым1обеспечиваются условия разряда инте- о грЬтора 18 при преобразовании среднего значенияПосле фиксации компаратором 20 равенства нулю выходного напряжения интегратора 18 четвертый К 8-триггер 50 сбрасывается выходным импульсом шестого 46 или седьмого 47 формирователя коротких импульсов (в зависимости от того, было ли выходно напряжс (ис ин гс ратр 18 по окончании интервала времени дг.1 положительным или отрицательным При этом на один из входов второго элемента И 49 (через который импульсы сброса поступают на вход К КБ- триггера 50) поступает выходной импульс первого формирователя 30. Это обеспечивает сброс КБ-триггера 50 в начале каждого цикла преобразования, что устраняет влияние сбоев (например, по включении питания) на дальнейшую работу устройства.Выходное напряжение КБ-триггера 50, который, таким образом, находится в единичном состоянии от конца интервала времени Й, до момента фиксации компаратором 20 равенства нулю выходного напряжения интегратора 18, поступает на управляющий вход усилителя 17, на второй вход преобразователя 23 и на четвертый вход микроЭВМ 24.По сбросу КБ-триггера 50 из единичного состояния в нулевое первый Ю-триггер 54 устанавливается в единичное состояние посредством восьмого формирователя 51, третьего инвертора 52, а также второго элемента И-НЕ 53, который введен для устранения возможности одновременного прихода импульсов на входы Б и К первого КБ- триггера 54 (что может иметь место по включении питания). По окончании цикла преобразования КЯ-триггер 54 сбрасывается. При этом с помощью третьего элемента И-НЕ 55 осуществля. ется формирование управляющих напряжений для ключа 6, блоков 10 и 19.Посредством микроЭВМ 24 в данном устройстве выполняется формирование весовой функции д, вычисление окон. чательного результата преобразования, а также управление подключением кпервому входу усилителя 9 одного из трех напряжений (преобразуемого напряжения П, первого П или второго ,П опорных напряжений) в течение соответствующего интервала времени ь, . Основу микроЭВМ 24 составляют блок 63, центральный процеС- сор 64 и ПЗУ микрокоманд 6 1. Блок 63 микропрограммного управления, например, реализованный на микросхеме К 589 ИК 01, выполняет функции управления последовательностью выбора микрокоманд из ПЗУ 61. При этом могут осуществляться условные переходы в зависимости от состояния объединенных