Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

/2 Гасударственный вамвтет Саввтв Министров СССР вв делам нзавретеннй н аткрытий(71) Заявите вский ордена Трудового Красного Знамени им, акад, С,П,Королева Куйбы онный инст ОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ЦИф Р ПРЕОБРАЗО Ь бильности в м диапазоне темп тур.Особенно трудно поддаются темной коррекции недифференциальныеные датчики, Кроме того, точностьного время-импульсного преобразовснижает температурная и временнаяФбильность образцовых элементов -резистора, делителя опорного напргенератора стандартной: частоты исрабатывания устройства, сравнивнапряжения (УСН),Целью изобретения является повточности преобразования. ратурУщуктиь -каэанателяестаэталонного женияпорогаающего шение ледов 4,-,оннаянных о катушка ин резистора, рых равно ной катушк дельно атал ,включенном иэ эталоннь чи, а обща ю эталоннарал- , носи и й одному ы клю-эталон,.(72) Авторы А. А. Болтянский, В.изобретенияО, П. Скобелев и В Изобретение отйосится к технике телеиз -мерений и многоточечному контролю с непосредственным вводом информации в ЭЦВМ,Известны многоканальные аналого-цифро-вые преобразователи, причем наибольшейпростотой, наименьшим энергопотреблениемпри сохранении высокой точности и быстродействия обладают многоканальные АЦП, основанные на использовании переходного процесса в аиериодическом контуре ЙЬ или ВС 1 Оодним из элементов которого является первичный преобразователь (датчик),й Стипа,тугим - образцовый элемент,Однако точность известных многоканаль-ных преобразователей, работающих с индук втивными датчиками и, в частности, с датчиками токовихревого типа, ограничена температурными изменениями активных сопротивлений катушек датчиков, Это служит ограничением их применению. Проблема термокомпенсации тсараметров индуктивного,датчика является весьма актуальной, Этосвязано с тем, что современные преобразователи должны, как правило, удовлетворять жестким требованиям по температурной Ф в преобразователь пос атчиками включены этап дуктивности и два этало сопротивление однрго и активному сопротивлени и индуктивности, причем онной катушке индуктив у последовательно с не и резисторов подключе я точка соединения двухных резисторов соединена с другим входоМустройства длч сравнения напряжений,На чертеже приведена структурная элек-,трическая схема преобразователя,Многоканальный аналого-цифровой преобразователь содержит распределитель 1,соединенный с одной стороны с управляющим устройством 2 (УУ), с другой - сизмерительными ключами 3, которые нагружены па апериодические контуры, состоя- щшие из датчиков 4, эталонной катушки индуктивности 5, шунтированной ключом 6,эталонного резистора 7, шунтированногоключом 8, эталонного резистора 9 и источ-,ника 10 эталонного напряжения, второй 15вход которого соединен с делителем 11 напряжения.Выход источника 10 соединен с входомформирователя временного интервала 12(ФВИ), второй вход которого соединен с 20выходом УУ 2, Выход ФВИ 12 через селектор 13 управляемый импульсами УУ 2 соединен с входом реверсивного счетчика 14(РС).Импульс ФВИ 12 открывает вход РС 14, 25на который поступают импульсы генераторастандартной частоты 15 (ГСЧ). Результатполученный в РС 14 поступает через распределитель 16, управляемый импульсамиУУ, либо на выход преобразователя, ли - ЗОбо на вход корректируюшеи цепи. Корректирующая цепь состоит из регистратора отклонений 17 (РО), запоминающего устройства 18 (ЗУ) и цифро-анапо - гоого преобразователя 19 (ЦАП), выход которо о включен на делитель напряжения 11Преобразователь работает следующим сор 1 ом, 40В начальпый момент времени импульс УУ 2 через распределитель 1 включает один из ключей 3, который подает напряжение литания на соответствующий датчик 4 и ключ 6, закорачиваюший эталонную катушку индуктивности 5. Одновременно имнупьс УУ 2 поступает на ФВИ 12, опре - депяя начало временного интервала, на селектор 13 и РС 14, который работает в режиме суммирования, Начинается опрос из бО датчиков 4 и эталонного резистора 7.В момент достижения напряжения на образцовом резисторе 9 исходного опорного уровня Ооп . определяемого делителемПу11, УСН 10 возвращает ФВИ 12 в исход иое состояние, закрывая вход РС 14, в котором формируется результат, пропорциональный индуктивности опрашиваемого датчика 4." В следующий момент импульс УУ 2 че- бО рез распределитель 1 включает тот же ключ3 и ключ 8, который закорачивает эталонный резистор 7; кгпоч 6 в этот моментразомкнут и перекщочает РС.14 на вычитание, Начинается опрос того же датчика 4и эталонной катушки индуктивности 5.В момент равенства напряжения на образцовом резисторе 9,опорному напряжениюООй в РС 14 формируется разность результатов второго и первого опросов. Результат,второго опроса пропорционаленсуммарной индуктивности опрашиваемогодатчика 4 и. эталонной катушки индуктивности 5, поэтому разность, сформированная в РС 14, пропорциональна эталоннойиндуктивности и должна быть постоянной.Зта разность поступает через распределитель 16, который управляется импульсомУУ 2, на РО 17, В РО 17 производитсясравнение в цифровой форме результатапреобразования параметра эталонной индуктивности с числом, соответствующимэтому параметру в нормальных условиях.Отклонение от эталонного числа с темили иным знаком подается в ЗУ 18, гдехршится в течение третьего опроса датчика 4. В момент появления отклонения отэталонного числа в ЗУ 18 ЦАП 19 изменяет коэффициент деления делителя 1 1, теперьопорное напряжение будет Уол,В следующий момент импульс УУ 2сбрасывает РС 14 в ноль и начинаетсяопрос того ке датчика 4 и эталонногорезистора 7 при скорректированной чувствительности преобразователя.В момент равенства напряжения наобразцовом резисторе 9 опорному напряжению Ц результат опроса Я = Цгде Ь Х - индуктивность датчика,в , чувствительность преобразователяс индуктивным датчиком причем чувствительность 8 поддерживается постояннойпри любых измеениях активного сопротивления индуктивного датчика и нестабильности эталонных компонентов,Результат опроса поступает через рас-пределитель 16 на выход преобразователя.В следующий момент импульс УУ 2сбрасывает в ноль РС 14 и ЗУ 18, приводя тем самым преобразователь в исходное состояние.Затем производится опрос следующегодатчика, и все процессы повторяются. П р.е д м е т и з о б р е т е н и яМногоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий распределитель482008 Составитель Б 1 луховдактор АЗиньковский Техред И,Ханеева 1 орректор Л,Орлоь исно 3 Я/1, Иад, М 11 й 1 Т ЦНИИПИ Государственного комитета С овета Министров СССткрытийнаб., 4.по делам изобретений и Москва, 113035, Раушска атент, Москва, Г 59, Бережковская на 6., 24 1 редирия подключающий через ключи источник напряжения питания к входу датчиков, уст;,ройство для сравнения напряжений, одинвход которого подключен к делителю на-пряжения и цифро-аналоговому преобразователю, управляемому через регистратор отклонений и запоминающее устройство реверсивным счетчиком, подключенным к выходу селектора, управляемогоформирователем временного интервала,о т л и, ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразованин, в нем последовательно с достань.;.:и включены эталонная катушка иидукгиьпосги и два эталонных резистора, сонротиьление одного из которых равно активному сопро тивлению эталонной катушки индуктиьла.ги,причем пераллельно эталонной катушке 1 Шсдуктивности и включенному последовательно с ней одному из эталонных резисторов подключены ключи, а общая точка соедиие ния двух эталонных резисторов соединенас другим входом устройства для сравнения напряжений.