Устройство время-импульсного преобразования

О П И С"А Н И Е 111731577ИЗОБРЕТЕН И Я Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву 2) Заявлено 8 (21) 2565658/18-2 03 К 1 присоединением заявки Ме Государственный комите 23) Приоритет 43) Опубликов 45) Дата опу СССР ло делам изобретений и открытий(088,8) но 30.04,80. Бюллетень М 16 ликования описания 30,04.80 72) Авторы изобрете Ю, Л. Маркозен и А. В, Волков Заявитель УСТРОЙСТВО ВРЕМЯ-ИМПУЛ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Г Изобретение относится к измерительной технике, а именно к время-импульсным измерительным цифровым устройствам, и предназначено для использования в цифровых измерительных приборах.Известны интегрирующие время-импульсные преобразователи напряжения постоянного тока в цифровой код 1.Недостатком преобразователей является недостаточная точность.Наиболее близкое к изобретению по технической сущности - устройство, содержащее блок управления и синхронизации, переключатели входных напряжений, вентиль, генератор импульсов, счетчик импульсов, блок выделения нулевого напряжения и интегратор постоянного тока 21.Это устройство, как и подавляющее большинство устройств время-импульсного преобразования, строится по разомкнутой структурной схеме, поэтому погрешности отдельных блоков полностью входят в результат измерения. Это придает особо важное значение использованию в таких устройствах различных структурных методов уменьшения погрешностей. Наиболее часто в устройствах время-импульсного преобразования применяют коррекцию погрешности от зоны нечувствительности и изменения порогового напряжения блока выделения нулевого напряжения. Однако такая коррекция позволяет лишь снизить величину погрешности, но не устраняет ее полностью,Цель изобретения - повышение точности5 преобразования,Указанная цель достигается тем, что вустройство, содержащее блок управления исинхронизации, первый выход которого подключен к управляющему входу переключа 10 теля входного напряжения, второй выходблока управления и синхронизации соединен с первым входом переключателя эталонного напряжения п первым входом вентиля,выход которого подключен к входу счетчи 15 ка, в него введены преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик имноговходовый логический элемент И, выход которого соединен с вторыми входамипереключателя эталонного напряжения и20 вентиля, выходы переключателей входногои эталонного напряжений через преобразователь напряжения в частоту подключенык третьему входу вентиля и входу реверсивного счетчика, выходы которого соединены25 с входами многовходового логического элемента И.На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство время-импульсного преобра 30 зователя содержит переключатель 1 входного напряжения, перекл 1 очатель 2 эталонного напряжения, выходы которых подключены к входу преобразователя 3 папряжения в частоту, выход которого подключен к входу реверсивного счетчика 4 и входу веп тиля 5, входы многовходового логического элемента И б подключены к инверсным выходам реверсивного счетчика, а выход - к третьему входу вентиля и к переключателю эталонного напряжения, счетчик 7, подклю ченный к выходу вентиля, и олок 8 управления и синхронизации.В исходном состоянии переключатели 1 и 2 разомкнуты, вентиль 5 закрыт, реверсивный счетчик 4 и счетчик 7 находятся в 15 нулевом состоянии, причем реверсивный счетчик 4 включен в режим суммирования.Работа устройства разбивается на два такта. В перВом такте с пячалом измерения по команде блока 8 управления и синхрони зации измеряемое напряжение Ох через переключатель 1 подключается на вход преобразователя 3 на время интегрирования 1 инт С ВЫХОДЯ ПРЕ 06 РЯЗОВЯТЕЛЯ 3 СПГНЯЛЫ частоты 1 = И/х, где К - коэффициент 25 преобразования преобразователя 3, поступают на реверсивный счетчик 4, включенный в режим суммирования. В общем случае при измерении напряжения произвольной формы Ьх(1) число импульсов, записан ное в реверсивном счетчике 7 инт - Ко35При измерении напряжения постоянноготока число импульсовинт = УЯх 1 интНа втором такте работы по команде блока 8 управления и синхронизации переклю-чатель 1 отключается, а через переключатель 2 на вход преобразователя 3 подключается эталонное напряжение сто, реверсивный счетчик 4 переключается в режим вы читания, вентиль 5 открывается, Сигналы с выхода преобразователя 3 частоты 1 о=КУо поступают на вход реверсивного счетчика 4 и через открытый вентиль 5 счетчика 7. При обнулении реверсивного счетчика в резуль татЕ ПрОСЧЕта ЧИСЛа ИМПУЛЬСОВ Ух = Ланит. срабатывает логический элемент И б, закрывая переключатель 2 и вентиль 5, В результате в счетчике 7 будет записано число55Ух = КУх инт.Логическая формула, описывающая работу логического элемента, в настоящем устройстве ймеет видПЕ= Ца1 - 1Где Л - выходное значение логического элемента И б; 65 4а; - инверсное значение 1-го разрядареверсивного счетчика.В исходном состоянии и, = 1 и Л =- 1. В первом 1 акте работы при поступлении пер- БОГО 11 мпульса на реВерсивпыи счетчик а, = О и 2 = О. По окончании второго такта работы прп обнулении реверсивного счетЧИКа В рЕЗуЛЬтатЕ ПрОСЧЕта Л 1 х= Уинт ИМ- пульсов а; = 1 и Я=1. Таким образом, осуществляется четкая фиксация момента окончания измерения.Использование преобразователя напряжения в частоту реверсивного счетчика и многовходового логического элемента И выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как повышение точности устройства обеспечивается за счет устранения такого источника погрешности, как погрешность от зонь. нечувствительности и нестабильности порога срабатывания блока выделения нулевого напряжения. При этом снимаются такие требования к важнейшему узлу цифрового измерения - блоку выделения нулевого напряжения, - определяющему точность, быстродействие и надежность всего устройства, как высокая чувствительность, большое входное сопротивление, минимальное время срабатывания. Кроме того, исключается необходимость в генераторе опорной частоты, а все устройство может быть практически полностью выполнено на базе цифровых интегральных микросхем.Формула изобретенияУстройство время-импульсного преобразования, содержащее блок управления и синхронизации, первый выход которого подключен к управляю 1 цему входу переключателя входного напряжения, второй выход блока управления и синхронизации соединен с первым входом переключателя эталонного напряжения и первым входом вентиля, выход которого подключен к входу счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразованияя, в него введены преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик и многовходовый логический элемент И, выход которого соединен с вторыми входами переключателя эталонного напряжения и вентиля, выходы переключателей входного и эталонного напряжений через преобразователь напряжения в частоту подключены к третьему входу вентиля и входу реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами многовходового логического элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Шляндин В. М, Цифровые измерительные приборы. М Энергия, 1972,2. Авторское свидетельство СССР Мо 132863, кл, 6 01 Ст 1/18, 19 бО,Корректор А. Галахова Редактор Е. Караулова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 753/7 Изд. Хо 281 Тираж 995 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5