Преобразователь аналоговых величин в цифровой код

Савеэ Советскнх Соцнаанстнческнх Республнк(22) Заявлено 130778 (21) 2644585/18-21 (51) М. КЛ Н 03 К 13/02 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССРпо делан изобретений и открытий(71) Заявитель Азербайджанский институт нефти и химии им, М.Азизбекова(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ ВЕЛИЧИН В ЦИФРОВОЙ КОДИзобретение относится к электро- измеритеЛьной цифровой технике.Известен преобразователь напряжения в цифровой код, содержащий 5 двухпозиционный переключатель, источник измеряемого напряжения, блок управления, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный узел, блок памяти, ключи, цифро-аналоговый преобразователь, блок цифровой индикации, блок цифровой регистрации и . связи между ними 1Недостатком этого преобразователя является низкое быстродействие при больших величинах погрешности, так как при этом резко возрастает число циклов коррекции, необходимое для обеспечения заданной точности. 20Цель изобретения - повышение бы родействия и точности преобразования.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь аналоговых ве личин в цифровой код, содержащий двухпоэиционный переключатель, первый вход которого соедийен со входом преобразователя,второй вход - с выходом цифро-аналогового преобразователя,выход с первым входом аналого-цифровогопреобразователя, а третий вход с пер -вым выходом блока управления, второйвыход которого соединен с вторымвходом аналого-цифрового преобразователя, третий выход с первым входомвычислительного узла, второй входкоторого соединен с первым выходомблока памяти, а выход с первым входом блока памяти, введены блок хранения уставочного коэффициента, блоквычисления погрешности чувствительности и множительный блок, причемего выход подсоединен к третьемувходу вычислительного узла, первыйвход-к выходу аналого-цифрового преобразователя, а второй вход к выходублока хранения уставочного коэффициента, первый вход которого через блоквычисления погрешности чувствительности соединен с выходом вычислительного угла, при этом его второй входсоединен с четвертым выходом блока управления,пятый выход которого соединенсо вторым входом блока памяти, второй выход подключен к первому входуцифрово-аналогового преобразователявторой вход которого соедиен с шестым выходом блока памяти.яа Ейртеже поедставленъ структур-.1 ая с Еа:ч;Б преобро 1 эонателл айсалогоьы.";;:,:.11 И "., в 1111 ь",:ЗОЭОЙ ИОД, УстРО 11 стносодержит,цвухпозиционный переключатель 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, множительный блок 3,Вычислительный узел 4, блок 5 памяти,блок б хранения уставочного коэффициента, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 7, блок 8 управления,блок 9 вычисления погрешности чувстНЕЕТЕЛЬНОСЕИУс рсйстно работает следующимобразом.В исходном состоянии двухпозиционный переклЕочатель 1 устанавливаетслт положение,. при котором входная 5Величина подается на вход АЦП 2. Полученный результат, выраженный вопределенном коде, вводится в блок 5памяти и далее с его выхода поступаетна вход ЦАП 7. На выходе последнего 20образуется физическая величина, однороднал с преобразуемой и равнаярезультату ее цифрового преобразования (с учетом всех погрешностей АЦП).Эта корректирующая величина с 25помощью переключателя с выхода ЦАП 7подается на вход АЦП 2, Производится цифровое преобразование корректиру 1 ощей неличйны. Полученный кодпоступает на вход множительного блока 3, где умножается на числовойкоэффициент, который заранее заносится в . ";:Ок б хранения устаночного коэфС 11 е.11.а. Результат умножения ннодитс;-. - .:."111 сл,:тель 11 ый узел 4, где произВО":,-; 1111 тание его из хранящегося, л". результата преобра 1, с .О:ной величины. Разностьн бз оке 5 памяти.перекл 1 очателя Ма вход- "-,о;- 11 от ае гсл поеобраэуемал .1 П 1.РО 11 э-.,о;,: тсл ее цифровоеОВИЕ ОЕзс ЛЬтат КОТОРОГОос. " . 11 О:.=.,и т 11 Р ." лозой коз ффив.О.;"1 й со:зое 1 упеЕый цифрОВОй экне 1 налентэ.:О,11 ой .-,еличины, переписывается нблок 5 имяти, откуда далее вводитс;.: В ЦАП 7. На выходе последнегобразуется соответствующий корректирующий сигнал,Этот сигнал с помощью переключателя подается на вход АЦП 2, где осуществляется его цифровое преобразование, Результат в виде кода умножается н блоке 3 снова на числовой коэффициент и затем в блоке 4 Вычитается из хранящегося в блоке 5 первогосовокупного результата преобразованиявходной величины. Полученная разность щ)остается н блоке 5 памяти.С помощью переключателя ко входуАЦП 2 вновь подводится входная величина, где производится ее анало-цифровое преобразование, результат ко-, 65 1.Срого, предварит -льно умноженныйна -ислОьой коэффициент складынает -ся в блоке , с разностью, записаннойн блоке 5 памяти. Образуется нторо совокупный результат преобразования исходной неличины, Далееаналого-циФровое преобразование скоррекцией осуществляется аналогично.Значение кОэффициента может левриодически уточняться н .1 роцессеэксплуатации т 1 рибора, При эОм автоматизация корректировки коэффициента обеспечивается введением н схемупреобразователя блока 9 вычисленияпогрешности чувствительности.Корректировка числового коэффициента осуществляется следующимобразом.С помощью блока 8 управления на выходе ЦАП 7 устананлинается нулевой еигнал, Последнийпереключателем 1 П 1 цнодитсл ко входу АЦП 2, гце произнодится его аналого- цифровое преобразование. Приналичии аддитивной погрешности АЦП 2цифроное выражение последней переписывается н блок 5 памяти,Посредством блока 8 на выходеЦАП 7 устанавливается максимальноезначение величины, однородной с исходной (преобразуемой), еРравнойемкости блока 5 памяти. С помощьюпереключателя эта величина подводитсл ко входу АЦП , где осуществляетсл ее цифровое преобразование, Изполученного результата вычитаетсяаддитинная погрешность АЦП 2, эафиксиронаннал Б ниде кода В блоке 5,Таким образом- зафиксированная нблоке 4 величина отличается от цифрового эквивалента максимальногозначение исхсцной величины на величину мультипликатинной погрешности,которая, обычно имеет максимальноезе 1 ачение 111.;Вино 1-;а данном участкерабочего диапазона. Полученный кодвводится в блок 9,. в котором определяется погрешность чувствительностиХ, -ХО Г 11Хти вычисляется значение числового коэфФициента р =по формуле1"- 1 о, (б)Р=2 Х- хгде Х,- идеальное;Х, - полученное значение величины, соответствующей емкостиблока 5 памяти,Расчитанный коэфФициент переписывается в блок б. Корректировку коэффициенттЕ целесообразно пронодить периодически (частота поверок зависитот Выбранного АЦП до или в пауземежду концом измерения и съемом информации с блока памяти. Очевидно,что при достаточно частой корректи752789 Формула изобретения Составитель Л,БеляеваРедактор А,Долинич Техред И,Асталош Корректор .Е.Папп Заказ 47 б 4/19 Тираж 995 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектнаная 4 ровке коэффициента, коррекция результирующей погрешности преобразованияосуществляется за один цикл, Последнее принципиально отличает предлагаемое устройство от известных, обеспечивая существенное повышение быстродействия. Преобразователь аналоговых величин в цифровой код, содержащий двух- позиционный переключатель, первый вход которого соединен со входом преобразователя, второй вход-с выходом цифро-аналогового преобразователя, выход-с первым входом аналого-цифрового преобразователя, а третий вход-с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя, третий выход-с первым входом вычислительного узла, второй вход которого соединен с первым выходом блока памяти, а выход с первым входом блока памяти,отличающийсятем,что,с целью повышения быстродействия иточности преобразования, введеныблок хранения уставочного коэффициента, блок вычисления погрешности 5 чувствительности и множительныйблок, причем его выход подсоединенк третьему входу вычислительного узла, первый вход-к выходу аналогоцифрового преобразователя, а второй о вход-к .выходу блока хранения уставочного коэффициента, первый вход которого через блок вычисления погрешности чувствительности соединен с выходом вычислительного узла, при этомего второй вход соединен с четвертымвыходом блока управления, пятый выход которого соединен со вторым входом блока памяти, второй выход подключен к первому входу цифро-аналогового преобразователя, второй вход 20 которого соединен с шестым выходомблока памяти.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 25 Р 219290, кл. Н 03 К 13/02,03.01,67,