Аналого-цифровой преобразователь

Во-.;ийтен г;:,О П И Й-АН- И Е ИЗОЬЕЕтЕНИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(51) М. Кл, Н 031 с 13/17 осудврственныи комитетСовета Министров СССРоо делам иэооретенийи открытий72) Авторы изобретеви я П, Белякова, Г. Г, Живилов и апунов 1) Заявитель 54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к цифровой элект,роизмерительной технике и может быть,применено в преобразователях напряжения в цифровой код, работающих в условиях аддцтивных случайных помех.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий сравнивающее устройство, устройство управления, распределитель, основной цифро-аналоговый преобразователь, реверсивный счетчик, счетчик, дешифратор и логическую схему И.Однако в известном устройстве априорно задается постоянное число результатов измерений, участвующих в интегрировании, в,результате чего погрешность преобразования изменяется от измерения к измерению. При минимизации указанной погрешностями ц случайном характере помех число интегрируемых результатав растет вместе с ростом оборудования и времени измерения.С целью повышения точности преобразования постоянного напряжения в условиях аддитивных помех, сокращения времени преобразования при цифровом интегрировании результатов измерений в предлагаемое устройство дополнительно введены сумматоросреднитель, реверсивный счетчик заданной допустимой погрешности от помехи, цифроаналоговый преобразователь приращений и логическая схема, входы которой связаны с соответствующими выходамц распределителя, дешифратора и счетчика, а выходы - со входами распределителя и цифро-аналогового преобразователя приращений, выходы последнего свчзацы со входамц сумматора-осреднителя и входом сравнивающего устройства, к которому подключен выход основного цифроаналогового преобразователя, младшие разряды основного цифро-аналогового преобразователя связаны с выходами сумматора-осреднителя, выход сумматора-осреднителя связан со входом реверсивного счетчика, а вход - с выходом реверсивного счетчика заданной допустимой погрешности от,помехи, входы которого связаны с выходамп реверсивного счетчика.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство работает следующим образом.По команде Запуск начинается процесс аналого-цифрового преобразования, в котором участвует сравнивающее устройство 1, распределитель 2 тактовых импульсов, основ,ной цифро-аналоговый преооразователь 3 и устройство управления 4. В результате преобразования,в основцом цифра-аналоговом преобразователе 3 (на входящем в него регистре ,памяти - счетчике) формируется код, соответствующий сумме измеряемого напряжения и случайного значения аддитивной помехи()= л + т 1 (г)а так)ке опрсдсл 5)ется зцаение коПенспруОшего пап ря)кения, которое подается на вход сравнивающего устройства 1,Затем производится гг-кратное измерение приращений новых значений аллитцвной поме:(и (так как измеряемое напряжение за время измерения не изменяется) по отношению к значению, записанному в основном цифро-апалоговом преобразователе 3. Измерение приращений происходит по сигналу запуск кодирования приращений со счетчика 5 через логическую схему 6 с помощью устройства управления 4. Количество разрядов, которые участвуют в измерении приращений в распределителе 2 тактовых импульсов и цифро-аналоговом преобразователе 7 приращепий, определяется кодом реверсивного счетчика 8, который через дешифратор 9 уп,равляет работой логической схемы 6. Последняя управляет младци)и разрядами распределителя 2, тактовые импульсы которого через логическую схему 6 поступают на цифроаналоговый преобразователь 7 приращений. :После каждого измерения приращения, число которых определяется кодом счетчика Б, его код переписывается в сумматор-осредпптель 10 с учетом знака.Сугарное значение приращений запоминается в сумматоре-осреднптеле 10. Г 1 осле этого производится и-кратное повторное измерение приращений и вычитание с учетом знака получаемых кодов из кода, записанного в сумматоре-осрелцптеле 10, в результате чего в пем записан ко;(, соответствующий разности двух сумм Зате) с устройства управления 4 п со счетчика 6 поступают сигпалы,а лоп)ческую схему И 11, выходной сигнал которой осуществляет сдвиг кода в сумматоре-осрелцптеле 10 на число разрядов, пропорциональное г, что равносильно делению на и.Осрелнепая разность приращений с по. мощью сум м атор а-осрелпптеля 10 ср авп ивается с заданной допустимой погрешностью от помехи в, величина которой задана в виде кола в реверсивном счетчике 12 заданной допустимой погрешности от помехи. Гслп ос. релнецная разность приращений больше за. данной допустимой погрешности от помехи, то пз реверсивного счетчика 8 вычитается 1, что соответствует уменьшению числа осреднясмых результатов, а если осрсдненная разность меньше - то 1 в него прибавляется, что соответствует увеличению числа осредцяемых результатов.Затем происходит новое осреднение приращений, количество которых изменяется по отпошепшо к двум пред.лущим суммам приращений. Осрелпенное значение суммируется с колом, записанным в основном цифро-аналоговом преобразователе 3. Этим вносится по)правка, уменьшающая влияние помехи, после чего происходит выдача результата преобразования с задавой погрешностью преобразования, и цикл измерения повторяется после 10 подач,и сигнала запуск.Число осредняемых результатов приращений является переменным, зависящим от лисперсии входной помехи и заданной допустимой погрешности от помехи е. Подстройка значения гг на реверсивном счетчике 8 происходит в соответствии со следующей процед рой. гле гг - значение числа осрелняех(ых,результатов в момент времени; и, - значение числа осредняемых результатов в момент времен,и,Эта процедура реализуется с помощью реверсивного счетчика, управляемого сумматором-осреднителем 10, определяющим при сравнеции осредненной разности с допустимой погрешностью от помехи е увеличение или уменьшение числа осреднецных результатов в реверсивном счетчике 8. За иг-циклов подстройки на реверсивном счетчике 8 уста навлпвается некоторое среднее зцаче;ие ио,которое определяет оптимальное количество осредпяемых результатов. Псрсд кая(дым циклом осрелнеция код пз реверсивного счетчика 8 переписывается,в счетчик 5, определяя 45 этим количество запусков кодирования прнращециЙ.В реверсивном счетчике 8 разряды, соответствующие заданным максимальному и минимальному значениям и, формируют управ ляющие импульсы, изменяющие величину заданной допустимой погрешности от помехи ца реверсивном счетчике 12 заданной допустимой погрешности от помо:(и в большую пли меньшую сторону, что позволяет получить до стоверцые результаты измерения в условияхувеличивающихся поме.(, а также результаты с меньшей погрешностью измерения в условиях уменьшающихся, помех.Количество осрелняемых разрядов зависит б 0 от числа осредняемых результатов и, и с изменением числа гг реверсивный счетчик 8 через дешифратор 9 и логическуо схему 6 управляет количеством опрашиваемых разрядов цифро-аналогового, преобразователя 7 б 5 приращений, что позволяет увеличить быстродействие преобразователя.432676 Предмет изобретения Составитель А. Кузнецов Редактор Т. Морозова Текред А. Камышникова Корректор И. СимкиТираж 8овета йпнистрооткрытийнаб., д. 4/5 250/5671 о Изд.17 дарственного по делам изосква, ЖПодписноеСР ак комитета бретений Раушска Тип. Харьк. фил, пред. Патент Таким образэм, в процессе преэбразэвания формируются: текущее цифровое значение измеряемой величины с заданной погрешностью от влияния аддитивных помех ца параллельном выходе основного цифра-аналогового преобразователя 3; текущее значение оценки дисперсии помехи на параллельном выходе реверсивного счетчика 8; текущее значение,пэгрешностц преобразования на параллельном выходе реверсивного счетчика 12 заданной допустимой погрешности от помехи,Устройство обеспечивает цифровое осреднецие по приращениям результатов измерения, разброс которых получается в результате воздействия ча вход преобразователя аддцтивной случайной помехи. Аналого-цифровой преобразователь, содеркащий сравнивающее устройство, устройство управления, распределитель, основной цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик, счетчик, дешифратор и логическую схему И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преооразовацця постоянного напряжения в условиях аддитивных,помех, а также сокращения времени преобразования лрц цифровом интегрировании резуль татов измерений, в него дополнительно введены сумматор-осреднитель, реверсивный счетчик заданной допустимой погрешности от помехи, цифро-аналоговый преобразователь приращений и логическая схема, входы кото,рой связаны с соответствуюшцми выходамираспределителя, дешцфратора и счетчика. а выходы - со входами распределителя и ццфро-ацалогового преобразователя приращений, выходы последнего связаны со входами сум матора-осреднцтеля ц входом сравнивающегоустройства, к которому подключен выход основного цифро-аналогового преооразователя, младшие разряды основного цифро-аналогового преооразователя связаны с выходами 20 сумматора-осреднителя, выход сумматораосреднцтеля связан со входом реверсивного счетчика, а вход - с выходом реверсивного счетчика заданной допустимой логрешцостц от помехи, входы которого связаны с выхода ми реверсивного счетчика,