Преобразователь переменного напряжения в цифровой код

Союз Советскик Социалистическими РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л 773928(22) Заявлено 2404.79 (21) 2756613/18-21с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. Н 03 К 13/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения И.4. Федоров Институт геофизики уральского научного центра йн СССР, 5 4 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД Изобретение относится к цифровойэлектроизмерительной технике и можетбыть использовано при экспериментальном определении частотных характеристик четырехполюсника, при акустических измерениях, исследованиях вобласти систем автоматического управления и регулирования, в геофизике,биофизике и т.д.Известен преобразователь перемен Оного напряжения в цифровой код,содержащий реверсивный счетчик, Формирователь и измерительный блок 1.Недостаток этого устройства - нестабильность центральной частоты преобразователя, что снижает его надежность,Известен преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащий реверсивный счетчик импульсов, запоминакщее устройство,преобразователь код-аналог, измерительныйчастотный преобразователь смеситель,автогенератор, блок управления, исчетчик 2, 25Недостатком устройства являетсяналичие сбоев в работе, что снижаетего н адежност ь.Цель изобретения - повышение надежности в работе,С этой целью в преобразователь переменного напряжения в цифровой код,содержащий соединенные последовательно реверсивный счетчик импульсов,запоминающее устройство, преобразователь код-аналог, измерительный частотный преобразователь, смесительчастоты и счетчик импульсов, а такжеавтогенератор, соединенный с другимвходом смесителя частоты, и блок управления, подключенный к другому входу запоминающего устройства, введены последовательно соединенные первый фильтр нижних частот, выпрямитель, второй фильтр нижних частот,дифференцирующий блок и триггер,причем выходы триггера подключены куправлякщим входам реверсивногосчетчика импульсов, счетный вход которого и вход первого фильтра нижнихчастот соединены с выходом смесителячастоты,На Фиг,1 представлена блок-с.емапреобразователя переменного напряжения в цифровой код; на фиг. 2 - эпюры,пояснякщие его работу.Устройство содержит преобразователь код-аналог 1,измерительныйчастотный преобразователь (ИЧП) 2,смеситель частоты 3, счетчик импульсов 4, запоминающее устройство 5, реверсивный счетчик импульсов 6, фильтрнижних частот 7, автогенератор 8,блок управления 9, триггер 10, дифференцирующий блок 11, фильтр нижнихчастот 12, выпрямитель 13.устройство работает следующим5образом.На вход устройства поступает обрабатываемое напряжение Овх(Яо+.з 1 пМ.Измерительный частотный преобразователь 2 превращает этот сигнал в частотно-модулированную последовательность импульсов с частотойЦ(1=о+К(30+(3 МВПЯ 1 где ккрутизна модуляционной характеристики преобразователя 2, Юо - его 15центральная частота. Смеситель частоты 3 выделяет сигнал разностнойчастоты й(ЯО-Ю (кривая с(, наэпюре 14 фиг,2), где Жг - частотаавтогенератора 8. При ж +10 -и =юФО, 20о о г оСчетчик импульсов 4 накапливаетрезультат преобразования2("м о о дзависящий как от величины 0, характеризующей искомое средневыпрямленное значение сигнала, так и отнестабильности центральной частотыИЧП 2 и неиэвестной постоянной составляющей Оо,Выходное напряжение смесителячастоты 3 поступает на вход фильтранижних частот 7, на выходе которогопоявляются пачки импульсов (эпюра15 фиг,2), которые после выпрямителя13 и сглаживания Фильтром нижнихчастот 12 преобразуются в колоколообразные импульсы (эпюра 1 б Фиг,2),После дифференцирующего блока 11 этиимпульсы превращаются в биполярные 4 Осигналы (эпюра 17), моменты переходачерез нуль которых соответствуют обращению в нуль частоты Ю (БМ,)-и)(например фазовые углы Ч и ( поэпюре 14 фиг,2), Триггер 10 срабаты2вает по отрицательным перепадам выходного сигнала с дифференцирующегоблока 11, его выходные потенциалы(эпюра 18 фиг,2) определяют режимработы счетчика импульса б, так что, 5 Онапример при.оЯМ %и %Я. 2 Гон находится в режиме суммированияпри Я 1 9 ЛУ 2 реализуется режимвычитания.В процессе суммирования число,накопленное счетчиком импульсов б55возрастает на величину при вычитании уменьшается на поэтому приращение записанного в счетчике импульсов 6 результата/Н -= ЧЗо/Я. за период преобразуемого сигнала не зависит от амплитуды сигнала. В этих условиях он выполняет Функции демодулятора выходного сиг,нала смесителя частоты 3,Содержимое счетчика импульсов б по командам блока управления 9, поступающим на запоминающее устройство 5 с интервалом времени 2 Х/й преобразуется в постоянное напряжение преобразователем код в анал 1 и в течение нескольких периодов сигнала сдвигает центральную частоту измерительного частотного преобразователя 2 таким образом, чтобы выполнялось соотношение Оо=ОПосле обращения В в куль выходная частота смесителя частоты 3 отвечает пунктирной кривой (Ъ (эпюры 14 фиг.) и счетчик импульсов 4 накапливает точный результат преобразования, пропорциональный величине 21 сО /7 СЯ. Введение фильтров нижних частот,выпрямителя, дифференцирующего блокаи триггера позволяет повысить надежность устройства путем устранениясбоев реверсированного счетчика импульсов, вызванных совпадением вовремени входных импульсов,Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащийсоединенные последовательно реверсивный счетчик импульсов, запоминающее устройство, преобразователькод-аналог, измерительный частотныйпреобразователь,смеситель частоты исчетчик импульсов, а также автогенератор, соединенные с другим входом смесителя частоты, и блок управления, подключенный к другому входузапоминающего устройства, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности, введены последовательно соединенные первыйФильтр нижних частот, выпрямитель,второй фильтр нижних частот, дифференцирующий блок и триггер, причемвыходы триггера подключены к управляющим входам реверсивного счетчикаимпульсов, счетный вход которого ивход первого фильтра нижних частотсоединены с выходом смесителя частоты,773928 Юкод ставитель Л. Захаровахред Н.Граб Коррект Редактор Е никова Бутяг аказ 7532/8 Тираж 995 По НИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и откры 5, Москва, Ж, Раушская наб,иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Шляндин В,М, Цифровые измерительные преобразователи и приборы, М., "Высшая школа", 1973,с 155-167.2 . Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2506331, кл. Н 03 К 13/20,10,06.78. дписноа СССРтийд, 4