Аналого-цифровой преобразователь токов

,и т; " с: тс,.и 1.;:окаяЙСАН Союз Советских Социалистическик Республик(51)М ( 3 Н 03 К 13/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15,12,80(71) Заявитель Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКОВ 10 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи объектов управления с ЦВМ. Может найти применение в инФормационно-измерительных системах для преобразования в код мгновенных значений токов и временных параметров периодических сигналов. Известен аналого-цифровой преобразователь с отрицательной обратной связью, состоящий из блока сравнения, преобразователя код-аналог и цифрового автомата. Принцип его работы эаклю 1 чается в сравнении в течение определенного числа тактов входного сигнала с сигналом обратной связи, вырабатываемым преобразователем код-аналог, который изменяется цифровым ав томатом до их равенства, фиксируемого блоком сравнения (1 .Преобразователь не позволяет осуществить преобразование в код непостоянных напряжений и токов из-за ог раниченной частоты квантования, Кроме того, ему присущи ограниченные функциональные возможности при комплексном исследовании объектов в автоматических системах управления, их З 0 функции определяются только преобразованием в код токов и напряжений.Цель изобретения расширение функциональных возможностей преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь токов, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход с выходом преобразователя код-ток, а выход - со входом блока управления цифрового автомата, выход которого соединен со входами счетчика и реверсивного счетчика, введены первый, второй и третий логические элементы и преобразователь код-время, первый вход которого соединен с шиной входа синхронизации,и со вторым входом блока управления, выход - с третьим входом блока сравнения, а второй вход - с выходом первого логического элемента, первый вход которого соединен с шиной входа режимов и первым входом второго логического элемента, при этом вторые входы первого и второго логических элементов соединены между собой и с выходом третьего логического элемента, а третьи входы соединены между собой и с выходом счетчика цифрового автомата, а выход второго логического элемента соединен со входом преобразователя код-ток, при этом первый вход третьего логического элемента соединен с выходом блока у правления цифроього автомата, второй в ход соеди не н с ши ной кода н ач аль ной координаты, а третий вход - с шиной кода конечной координаты.На чертеже представлена структурная схема аналого-цифрового преобразователя.Преобразователь содержит блок сравнения 1, преобразователь кодток 2, преобразователь код-время 3, первый, второй и третий логические элементы 4,5 и б, цифровой автомат 7,содеожащий блок управления 8, счетчик Э и реверсивный счетчик 10, шину входного сигнала 11, шину входа синхронизации 12, шину входа режимов 13, шину кода начальной координаты 14, шину кода конечной координаты 15, сигнал обратной связи 16.Устройство работает следующимобразом.В режиме преобразования в кодмгновенных токов на шину входа режима работы 13 подается сигнал логической единицы, который сигнал обратной связи 16 цифрового автомата 7 через логический элемент 5 поцключает на вход преобразователя код-ток 2 При этом код начальной координаты с шины 14 через логический элемент бподается на вход преобразователя коцвремя 3, с выхода которого на дополнительный временной (стробирующий)вход блока сравнения выдается кратковременный импульс, управляющий моментом. сравнения исследуемого сигнала ) с выходным сигналом преобразователя код-ток 2, В течение определенного числа тактов работы ЬЦП на выходе кода обратной связи цифрового автомата 7 формируется код компенсационного сигнала обратной связи 16, значение которого фиксируется в запоминающем блоке цифрового автомата (в данном случае его функции выполняет реверсивный счетчик 10), после чего блок управления 8 вырабатывает инверсный логический сигнал, подаваемый на управляющий вход логического элемента 6. Этот сигнал подключает код задаваемой конечной координаты 15, устанавливает счетчик 9 в нулевое состояние и настраивает реверсивный счетчик 10 на режим обратного счета. При этом начинается формирование кода координаты токов в момент времени, задаваемый кодом конечной координаты. После окончания цикла уравновешивания в реверсивном счетчике 10 получается результатпреобразования в виде кода разности мгновенных значений токов, отсчитываемых при заданных начальной и конечной координатах времени. В режиме преобразования в код разности временна заданных уровнях отсчета токов навход режима работы 13 подается сигналлогического нуля, который в логических элементах 4 и 5 обеспечивает подключение на вход преобразователя кодток 2 кода одного из задаваемых уровней отсчета тока 14,15, а на входпреобразователя код-время - выходакода обратной связи цифрового автомата,Процесс формирования компенсационных сигналов обратной связи повремени и получение результата преобразования в виде кода разности конечной и начальной координат времен при15 заданных уровнях отсчета осуществляется аналогично описанному режиму кодирования разности мгновенных токов.Сигналом обратной связи в этом случаеявляется временное положение выход 2 О ного импульса преобразователя код-время, определяющее время сравнения исследуемого сигнала 1 с заданнымуровнем тока отсчета, соответствующим выходному сигналу преобразователя код-ток 2. Сравнение сигнала обратной связи по времени с временным параметром исследуемого сигнала получается следующим образом.Ксли исследуемый сигнал нарастает,блок сравнения срабатывает при появлении импульса на входе стробированияпосле кодируемого момента времени,и не срабатывает, когда стробируемый,импульс опережает его. Таким образом,схема сравнения со стробированием выдает информацию о результатах сравнения по времени в виде логическихсигналов, которые управляют процессомуровновешивания.Введение в блок сравнения допол 4 О нительного временного входа стробирования, использование нового узлапреобразователя код-время и логических элементов расширяет спектр преобразуемых сигналов и увеличивает функциональные возможности предлагаемогоаналого-цифрового преобразователя.В предложенном преобразователе широкий спектр входного исследуемого сигнала определяется малой длительностьювремени его сравнения с уровнем токаобратной связи.В результате, при комплексном исследовании объектов с быстрыми сигналами исключается необходимость разработки вспомогательных схем, обеспечивающих двухкоординатность и промежуточное преобразование кодируемыхпараметров в постоянное напряжение,упрощается организация систем управ"ления на базе ЦВМ.Формула изобретенияАналого-цифровой преобразовательтоков, содержащий блок сравнения, пер)88371 ставитель Л.Б хред Е. Гаврил Со еляева Те ешко Корректор Н. Бабине Н, Кеш Ред 95венногоетенийЖ,аказ 837 Тираж НИИПИ Государ по делам изо 113035, Москв/5 филиал ППП "Патент Проектная; 4 Ужгоро вый вход которого соединен с шинойвходного сигнала, второй вход - свыходом преобразователя код-ток, авыход - со входом блока управленияцифрового автомата, выход которогосоединен со входами счетчика и реверсивного счетчика, о т л и ч а ю-ш и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей,введены первый, второй и третий логические элементы и преобразователькод-время, первый вход которого соединен с шиной входа синхронизациии со вторым входом блока управления,выход - с третьим входом блока сравнения, а второй вход - с выходомпервого логического элемента, первый вход которого соединен с шинойвхода режимов и первым входом второго логического элемента, при этом вторые входы первого и второго логических элементов соединены между со"бой и с выходом третьего логическогоэлемента, а третьи входы соединенымежду собой и с выходом счетчикацифрового автомата, а выход второгологического элемента соединен со входом преобразователя код-ток, при этомпервый вход третьего логическогоэлемента соединен с выходом блока управления цифрового автомата, второйвход соединен с шиной кода начальнойкоординаты, а третий вход - с шинойкода конечной координаты.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе 15 1. Гитис Э.И. Преобразователиинформации для электронных цифровыхвычислительных устройств. М., НЭнергия", 1975, с. 292, рис. 7-5.