Многоканальный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь

(23) Приоритет вкн Гасударственный комитет Сааета. Министраа СССР аа делам изабретений и открытий(43) Опубликов 5) Дата опубликования опи 088.8) 2) Авторы изобретени 1; Живилов В. О, В рхо тин 1) Заявител НОГОКАНАЛЬНЫ Й И НТЕ ГРИРУЮЩИЙ ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НА 2 Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть испопьэовано в многоканальных интегрирующих преобразователях напряжения в цифровой код а также информационно-измерительных системах с применением укаэанных преобразователей.Известен многоканальный интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор с развязывающими конденса торами и подстроечными катушками индуктивности В каждом канале, выход которого соединен,с входом ийтегрирующего аналогоуцифрового преобразователя, состоящего из интегратора управляющего устройства и тактового генератора, Однако в известном преобразователе не предусмотрен контроль изменения сопротивления ключей коммутатора в замкнутом состоянии и контроль исправности коммутатора типа "короткого замыканияф и обрыва во .время проведения измерений,Целью. изобретения является обеспечение контроля исправности в процессе коммутации и аналого-цифрового преобразования. Для етого в преобразователе к входуинтегрирующего аналого-цифрового преобразователя подключен резонансно настрамвае 1мый контур, состоящий из конденса"гора сь последовательно включенной вторичной об-.моткой трансформатора, первичная обмоткакоторого одним концом подключена черезгенератор контрольного сигнала к выходутактового генератора, вторым концом к ре- -10 зистору и одному входу блока, индицирую-мщего неисправность, второй вход котороюсоединен с шиной, управляющей работойключей коммутатора,На чертеже приведена структурная элек 1 а трическая схема преобразователя.Многоканальный интегрирующий аналогоцифровой преобразователь содержит коммутатор 1, состоящий из ключей 2, развязывающих конденсаторов 3 подстроечных ка тушек индуктивности 4, интегрирующегоаналого-цифрового преобразователя 5, сосгоящего из интегратора 6, управляющегоустройства 7, тактового генератора 8, резонансрто настраиваемою контура, состояха ,щего из конденсатора 9 и трансформатораОЭН;ко при условии включения одного нлю ел 2 ксэкмутсЕЕорс 1 и остальпых выключсснпых к 5 ючсэй резонансный контур, сос:ЕОЕ 111)15 з подсчроечпой катушки 4, прямого соЕро явления включеппо 1 о ключа 2 коммутатора 1, КОЕН 1 сепсатора О и вторичной Об:,ЕЭтк 1 1 О:Еяансфоэмстоэя 10, Оказывсетс:я н)с 111 оепеык в резонанс: на частоту кон роЕьное.с сгни)еа в Есюкдом канале, При этом дсбе отпос есонтуса остается высокой,р)кое состо)щие контура характеризует НОЕравпуо работу коммутатора 1.1 еее.ра 1 ор 11 контрол ного сигнала кратно сепхрсяЕизируется с частотой тактового генератора 8 интегрирующего аналого-цифрово 1"о пресэбразователя 5, Он нагружен на первичную обмотку 17 трансформатора 1 0 и резистор 12, на котором выделяется контрольная и)форма- Е) 10, генератора 1 1 контрольного сигнала,резистора 12 и блока 13, индицирующегонеисправность, На входы коммутатора 1подается напряжение постоянного тока отдатчиков 14,Преобразователь работает следующимобразом.После подачи запускающего сигнал 1управляющее устройство 7 преобразователя 5 подключает на его вход при помощикоммутатора 1 по заданной программе. напряжения датчиков 14, Эти напряжениягереОбразуются в ш 1 фровой кОД. При этОмблок 15контролирующий коммутатор 1,работает и на результаты измерений влиян 11)1 пе ОсазьЕвсс 5 т, так. как контрольныйсигналкоторый поступает в измерительпую цепь на вход интегрирующего аналого,цифрового преобразователя 5, подавляетсяпм,Се)гпаЕеы датчиков 14 через линии связии и и ОдсЕроеен 1 эе катушки индуктивнОсти4 подкл 1 очены к входам ключей 2 коммута е ора 1, В ходы ком м утатор а 1 зашупти ровсс)ны Эазвязываощими конденсаторами 3,предсЕЕв 51 ЯЕеЭЕНКи собой малые сопротивлепия для 1 е 5 сОте 1 1 ОЕееэато 15 а коеетэо 11 ьнОГОсяНала 11.1 )зе 5) вы в еюдне кО 11 Де нсаторы 3 подключают по переменному току соединегпеые сппми КОЕДы подстроечных катушек 4 к вторичной обмотке 16 трапсформатора 10 итем самым, создают одинаковые условияработы Независимо от длины лЕнии связирс 55 О 1,15 сык Контурам, образуемым однойи подстроечных сс Еуекк 4, сопротивлением вклкяее 5 псэг)э наО ЕЕЕ, конденсатором 8 и15 ори 5 ОЕ Обмо гной 16 Еуансформатора 1 0 привялю и;ЕНи ьдОео из клк 5 чей 2 коммутатора1,иия и сигнал с которого поступает в блок 13,индицирующий неисправностьБлок 13 стробируется сигналами отуправляющего устройства 7 преобразовате-.5 ля 5 При изменении сопротивлениЯ ключ2 коммутатора 1 происходит перераспределение амплитуды генератора 11 между сопротивлением резонансного контура, в которое входит сопротивление ключа 2 коммутатора 1, и резистором 1 2, Перераспределение напряжения происходит за счет изменения добротности резонансного контуракак при изменении прямогосопротивления ключа 2 коммутатора 1, так и при появлении15 неисправности коммутатора типа короткоезамыкание" одного из ключей 2 или "обрыва," ключа 2, коммутируюгцего входной сигнал,Резонансный контур нагружен также20 на входной импеданс интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 5.Входной имнеданс преобразователя 5обычно достаточно большой, постоянный.Поэтому на работу резонансного контура25 он влияния не оказывает.В свою очередь, контрольный сигнал,поступающий на вход интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 5, на егоработу влияния практически не оказываетЗО так как происходит подавление контрольно-,го сигнала интегратором 6,Во время первого такта инте 1 рированиядолжно укладываться целое число периодовконтрольного сигнала, чтобы свести помеху отЗ 5 него к минимуму Это достигается синхрони -зацией генератора 11 генератором 8 преобразователя 5.Предел измерения входного напряженияв интегрирующем преобразователе 5 должен40 быть расширен на величину максимальнойамплитуды синусоидального нонтрольног осигнала так, чтобы входные цепи преобразователя пропускали этот суммарный сигЕгал без искажений.45 Елок 13 предназначен для слеженияза амплитудой контро)1 ьпого сигнала, снимаемого с резистора 12, При стробированииего от управляющего устройства 7, прео-.- бразователя 5 в нем изменгеются напряже ЬО ни)е уставок- Каждое напряжение уставки,соответствует ожидаемому сос)оянию коммутатора. 1. 1 аних напряжений Оказываетсятри, так кан возможны следующие четыресостояния коммутатора 1:а) все ключи коммутатора 1 разомкну-.ты в соответствии с управгеяющими сигпаб) один клеоч 2 коммуЕйеора 3 замкнут,все Остальные ключи 2 разомкнуты в соот-,ветствии с управляееэц 1 ими сигналами482007 ЫХ каз аИад. М 9 ф 1 . Тираж 90 Подписи Предприятие фйатеит, Москва, Г.59 Бережковская иаб., 24 5в) два или более ключа 3 коммутатора 1 замкнуты, остальные разомкнуты, что не соответствует управляющим сигналам,г) все ключй 2 разомкнуты, что- не соответствует управляющим сигналам, 5Очевидно, что в случае в) и г) при со-. стояниях коммутатора 1, не соответствую, щим управляющим сигналам, блок 13 дол-. жен фиксировать неисправную работу комму 10 татара 1. Для каждого из четырех состояний коммутатора 1 должна быть определена допустимая зона исправной и не исправной работы. Нахождение контрольного сигнала в заданной зоне не вызывает включения сигнала и индикации неисправности с указанием номера неисправного ключа 2,Предмет изобретения, 20Многоканальный интегрирующий анало-;го-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор с развязываюшими конденсаторами и подстроечными катушками индуктивности в каждом канале, выход которогосоединен с входом интегрирующего аналого-цифрового преобразователя, состоящегоиз интегратора, управляющего устройстваи тактового генератора, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с .целью обеспеченияконтроля исправности в процессе коммутации и аналого-цифрового преобразования, внем к входу интегрирующего аналого-цифрового преобразователя подключен резонансно настраиваемый контур, состоящий изконденсатора с последовательно включен-,ной вторичнойобмоткой трансформатора,первичная обмотка которого одним концомподключена через генератор контрольного,сигнала к выходу тактового генератора,а вторым концом к резистору и одномувходу блока, индицирующего неисправностьвторой вход которого соединен с шиной,управляющей работой ключей коммутатора.