Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

,: -",А О Л И СА Н Й"Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ЖусфИзобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях,Известен преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий тракт прямого преобразования, цепь обратной связи и цепь алдитивной коррекции, выполненную на усилителе МДМ 1).Обеспечивая высокую точность за счет компенсации дрейфа нуля, этот преобразователь1 О имеет недостаток - сложность схемы.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является преобразователь напряжения в частоту, содержащий дифференциальный интегратор, выполненный на дифференциальном усилителе, двух конденсаторах, один из которых включен в цепь обратной связи усилителя, а другой подключен к его неинвернруюгцему входу, и резисторах, подключенныхпервому, второму и третьему входам интеитора, первое и второе сравнивающие устройва, входы которых подключены к выходамятегратора, и первый и второй формироватея импульсов обратной связи, выходы которых подключены к второму и третьему входам дифференциального интегратора Е 23,Недостатком данного устройства является наличие погрешности, вызванной дрейфом нуля интегратора.Целью изобретения является повышение точности преобразования.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий дифференциальный интегратор, выполненный на дифференциальном усилителе, двух коцценсаторах, один из кото. рых включен в цепь обратной связи усилителя, а друтой подключен к его неинвергирующему входу, и резисторах, подключенных к первому, второму и третьему входам интегратора, первое н второе сравнивающие устройства, входы которых подключены к выходам интегратора, и первый и второй формирователи импульсов обратной связи, выходы которых подключены к второму и третьему входам диф. ференцизльного интегратора, введены первый блок переключения, включенный между резистораМи дифференпиального интегратора и вхо3 7дами дифференциального усилителя, второй блок переключения, включенный между выходами сравнивающих устройств и входами фор-.мирователей импульсов обратной связи, триггер, к выходам которого подключены входы логического устройства, а входы соединены с выходами сравнивающих устройств, и генератор импульсов, выход которого подключен к.управляющим входам первого блока переключения и логического устройства, причем выход логического устройства подключен к управляющему входу. второго блока переключения.На чертеже представлена функциональнаяэлектрическая схема преобразователя. Устрой.ство содержит дифференциальный интегратор 1, выполненный на дифференциальном усилителе 2, конденсаторе 3, включенном в цепь обратной связи усилителя 2, конденсаторе.4, подклю. . ченном к неинвертирующему входу усилителя .2, резисторах 5, б, 7, Между резисторами 5, б, 7 и входами усилителя 2 включен первый блок переключения 8. К выходу интегратора 1 под.ключейы входы первого 9 и второго 10 сравнивающих устройств. К выходам сравнивающих устройств 9 и 10 подключены входы триггера 11 и через второй блок переключения 12 вхо.ды первого 13 и второго 14 формирователей импульсов обратной связи, выходы которых подключены к входам интегратора 1. Входы логического устройства 15 подключены квы.ходам триггера 11 и генератора импульсов 16.Преобразователь работает следующим образом,Выходами преобразователя являются выходыА, Б блока переключения 8. В случае преобра.зования положительного напряжения выходнаячастота 1 поступает с выхода А, при отрица-тельном преобразуемом напряжении частота Хпоступает с выхода Б,Работа устройства происходит в двух режимах,В первом режиме с помощью блока переключения 8 входная цепь подключена к неинвертирующему входу, а цепи обратной связи - к инвертирующему входу усилителя 2, а с помощьюблока переключения 12 выход сравнивающегоустройства 9 подключен ко входу формирователя импульсов обратной связи 13, выход сравнивающего устройства 10 - ко входу формиро.вателя,импульсов обратной связи 14,По достижении выходным напряжением интегратора 1 порогового уровня сравнивающегоустройства последнее срабатывает и на вход интегратора 1 поступает импульс обратной связи, после чего весь процесс повторяется. Часто. та Х, срабатываний сравнивающего устройствав первом режиме имеет отклонение 1 о от11681 4 5 10 15 20 55 25 ЗО 35 ао 45 Я расчетного значения Ц, вызванное дрейфом нуля усилителя 2:ф = тр го (1)Во втором режиме с помощью блока переключения 8 входная цепь устройства подключена к инвертирующему входу усилителя 2, а с помощью блока переключения 12 выход сравнивающего устройства 9 подключен ко вхо. ду формирователя импульсов обратной связи 14, выход сравнивающего устройства 10 - ко входу формирователя импульсов обратной свя 1 эи 13. Так как дрейф нуля дифференциального усилителя 2 не зависит от величины и полярности входных сигналов, то 1 г в этом случае определяется следующим выражением г = тр+то (2)Переключение с режима на режим осуществляется импульсами с выхода генератора 16. При равных длительностях первого и второго режимов значение выходной частоты, усредненное за период переключения генератора 16, не содержит составляющей погрешности 1 о, обуслов. ленной дрейфом нуля усилителя 2.Включение в работу необходимого звена (сравнивающее устройство, формирователь импульсов обратной связи) определяется полярностью преобразуемого напряжения и режимом работы устройства. Каждому режиму соответствует определенный логический потенциал выходных импульсов генератора 16, а полярность преобразуемого напряжения определяется с поМошью сравнивающих устройств 9, 10 и триггера 11. Логическим устройством 15 формируется логическая функция Я управления блоком переключения 12Я = абнаЬ;где а - логический потенциал на выходе генератора импульсов 16;Ь - логический потенциал на выходе григ.гера 11.Погрешность исключается в результате изме. рения выходных частот эа время измерения Тп с помощью суммирующе-вычитающего устройства, например реверсивного счетчика, при подключении его суммирующего и вычитающего входов к соответствующим выходам А и Б преобразователя,При этом необходимо, чтобы время измере. ния Тп было много больше периодов Т импульсов генератора 16, либо включало в себя целое число периодов Т. Таким образом в устройстве осуществляется коррекция смещения нуля. характеристики пре. образования, вызванного дрейфом нуля усили-теля, в течение длительного времени непрерывной работы в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов.Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий дифференциальный интегратор, выполненный на дифференциальном усилителе, двух конденсаторах, один из которых включен в цепь обратной связи усилителя, а другой подключен к его неинвертирующему входу, и резисторах, подключенных к первому, второму и третьему входам инте. 1 а гратора, первое и второе сравнивающие устройства, входы которых подключены к выходам интегратора, и первый и второй формирователи 1импульсов обратной связи, выходы которых подключены к второму и третьему входам дифференциального интегратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в преобразователь введены первый блок переключения, включенный между резисторами дифференциального интегратора и вхо-. 2 О дами дифференциального усилителя, второй, Дмитриева Корректор Н. Ст Тираж 995 ПоГосударственного комитета ССлам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д аказ 9026 писноеР ИИП по 035,/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5Формула изобретения Состав ител дактор Н, Веселкина Техред 381 6блок переключения, включенный между выхо.дами сравнивающих устройств н входами фор.мирователей импульсов обратной связи, триггер,к выходам которого подключены входы логического устройства, а входы соединены с вы.ходами сравнивающих устройств, и генераторимпульсов, выход которого подключен к уп.равляющим входам первого блока переключе.ння и логического устройства, причем выходлогического устройства подключен к управляющему входу второго блока переключения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шахов Э. К. и др, Преобразователь нанряжения в частоту с компенсацией дрейфа нуля, - "Приборы. и системы управления", 1971,Мф 4, с, 15 - 17.2. Мартягин А, И. н др, Преобразовательэлектрических параметров для систем контроля и измерения. М., "Энергия", 1976, с, 109 -111 (црототил).