Способ аналого-цифрового преобразования с двойным интегрированием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 50 51)5 Н ючачй 6 ;р 11 КНтР ЮИ ЬИЛ 10 Г ".,4875507/2429.08,90(7 едова- остроаучно-ис гии маш В.Волототомеры. ов вь ко (5 Л. ни- ерльная электйствах. Л.:253,кго о с и ох ставляя оситель УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНДОМСТВО СССРСПАТЕНТ СССР) ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Ермолов Р,С, Цифро Энергия, 1973, с. 23-2 Гутликов В,С, Интегра в измерительных устро томиздат, 1988, с. 251 Изобретение относится к измерительн й технике и может быть использовано для с здания цифровых функциональных преразователей частотных датчиков электрич ских и неэлектрических величин, Цель изобретения - расширение облаприменения способа на преобразован е периода синусоидальных колебаний,Цель достигается тем, что в первом такт интегрируется постоянное входное наи яжение Ох с тактовой частотой 1 х, и меряемого периода колебаний Тх, а опорн е напряжение интегрируется во втором т кте с тактовой частотой 1 о.Исходя из условия баланса напряжения на выходе интегратора получим характерисгику преобразования;Т 1 Т 2О -- Ооп =0 й 1 Т Т 2 = ИЛо и решаяполучим(57) Предлагаемое изобретения относится к измерительной технике и может быть использовано для создания цифровых функциональных преобразований частотных датчиков электрических и неэлектрических величин, Цель изобретения - расширение области применения способа на преобразование периода синусоидальных колебаний. Цель достигается тем, что в первом такте интегрируется постоянное входное напряжение Ох с тактовой частотой 1 х измеряемого периода колебаний Тх, а опорное напряжение интегрируется во втором также с тактовой частотой, 2 ил. ЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕ ДВОЙНЫМ ИНТЕГРИ й = О 1 ОТх,ОвхОопКак видно характеристика преобразования периода синусоидальных колебаний Тх линейна, Ее стабильность определяется стабильностью постоянных величин Овх, Ооп.1 о, то есть все метрологические достоинства аналого-цифрового преобразования с двухтактным интегрированием присущи и для предлагаемого способа преобразования периода Т,.На фигуре 2 изображена блок-схема устройства, реализующая предлагаемый способ преобразования периода колебаний.Устройство, реализующее предлагаемый способ содержит генератор 1 сигнала с опорной частотой Ь частотный датчик 2 - генератор сигнала с частотой 1 х, соединенные с коммутатовром 3, подключающем попеременно эти сигналы к первому входуаналого-цифрового преобразователя (АЦП 5 (вход тактовой частоты), второй и третий входы АЦП 5 подключены к источникам 4 и 6 входного и опорного напряжений соответственно. Выход АЦП 5 соединен с индикатором 7.Устройство работает следующим образом,В первом такте на первый вход АЦП 5 через коммутатор поступает сигнал с частотой 1 х от частотного датчика 2, После отсчета в АЦП определенного постоянного числа периодов им вырабатывается управляющий сигнал, поступающий на коммутатор 3, Коммутатор отключает от первого входа АЦП сигнал частотного датчика 2 и подключает к этому входу сигнал опорного генератора, С этого момента в АЦП происходит процесс интегрирования опорного напряжения, что является содержанием второго такта. По окончании второго такта индицируется показание на индикаторе 7 (третий такт). После отсчета в АЦП определенного числа периодоа, определяющего длительность третьего такта, вырабатывается управляющий сигнал, поступающий на коммутатор 3, Коммутатор снова подключает к первому входу АЦП 5 сигнал частотного датчика и начинается повторение первого такта следующего цикла измерения,Использование сигнала частотного датчика 1 в качестве тактовой частоты, задающей длительность первого такта интегрирования, длительность которого в данном случае становится переменной, отличает заявляемое техническое решение от прототипа и обуславливает его соответствие критерию "Новизна".В области цифровой измерительной техники с частотными датчиками, основанной на способах уравновешивания интегрального значения измеряемой величины (3), технических решений в которых бы преобразуемый период Тх синусоидальных колебаний с частотой 1 х использовался для задания длительности первого такта интегрирования входного постоянного напряжения не обнарудено, Это свидетельствует, что предложенное техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия",Наличие в формуле аналоговых непрерывных напряжений Ооп и Овх дает возможность изменять функцию преобразования й = р(Тх) без погрешности дискретности более простым и гибким способом, например, путем регулировки напряжений Овх и Оол.Способ осуществлен на базе общеизвестных аналого-цифровых преобразователей404550 ния, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения путем формирования кода, пропорционального периоду синусоидальных колебаний после формирования кода, пропорциональноговходному постоянному напряжению, осуществляют интегрирование входного постоянного напряжения в течение и периодов синусоидальных колебаний с последующим интегрированием опорного напряжениялоотивоположной входному постоянному напряжению полярности до момента равенства интеграла опорного напряжениязаданному напряжению, одновременно с интегрированием опорного напряженияосуществляют формирование выходного кода, пропорционального периоду синусоидальных колебаний, путем подсчета числа импульсов тактовой частоты за интервал времени, равный интервалу времени интегрирования опорного напряжения. с двухтактным интегрированием, например, интегрального АЦП серии КР 572 ПВ 2 в режиме подачи на вывод 40 тактовых импульсов частоты 1 о от внешнего генератора.Отключение внешнего генератора и подключение к выводу 40 тактовых импульсов с частотой 1 х во время первого такта интегрирования постоянного напряжения на входе АЦП (вывод 30) производится с помощью 10 внутреннего ключа АЦП (вывод 34).Предлагаемое решение позволяет реализовать универсальный преобразователь напряжение-код. период-код на базе стандартного АЦП в интегральном исполнении, 15 а также создавать прецизионные, легко перестраиваемые многофункциональные цифровые преобразователи частотных сигналов, изменение функций преобразования которых осуществляется без погрешно сти дискретности простой регулировкойнапряжений.Формула изобретения Способ аналого-цифрового преобразования с двойным интегрированием, заклю чающий в том, что осуществляют в течениезаданного интервала времени интегрирование входного постоянного напряжения с последующим интегрированием опорного напряжения противоположной входному 30 постоянному напряжению полярности домомента равенства интеграла опорного напряжения заданному напряжению, одновременно с интегрированием опорного напряжения осуществляют формирование 35 выходного кода, пропорционального входному постоянному напряжению, путем подсчета числа импульсов тактовой частоты за интервал времени, равный интервалу времени интегрирования опорного напряже1837393 Корректор М.Ку едак Тираж Подписное венного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва ЖРа Шская наб. 4 5 а"Патент", г, Ужг л.Гагарин ский ко ен рои 2871ИИПИ Го Составит Техред М В,Негод ргентал