Способ преобразования напряжения в частоту

СРюз СюВфтскнх СфЦЧаЕКтмчЕСкиХ Уасиублик(22) Заявлено 01,0274 (21) 1997156/18-21с присоединением заявки йо(5 ЦМ. Кл.э Н 03 К 13/20 Госуаврственный омнтет СССР. но аедаи нзобретеннВ н открытнй/ р .Рижский Краснознаменный институт инженер гражданскойавиации им, Ленинского комсомола(73) Заявитель 54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯВ ЧАСТОТУ Изобретение относится к измерительному преобразованию напряженияили тока в частоту (унитарный код) иможет быть использовано в измерительной технике и телеметрии,Известен способ преобразования напряжения или тока в частоту, при котором интегрирует разность входногосигнала и опорных импульсов, сформированных по фронтам импульсовопорной частоты при превышении результатом интегрирования пороговогоуровня, а импульсы выходной частотыформируют по сигналам такого превышения 1Недостаток известного способазначительная вероятность принудительной синхронизации генератораопорной частоты пороговым устройством, в особенности при кратных отношениях выходной и опорной частот,что приводит к снижению точности пре"образовании,Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет устранения принудительной синхронизации,Поставленная цель достигается тем,что интегрируют разность входногонапряжения и импульсов стабильнойвольтсекундной площади, передний и задний фронты которых формируют пофронтам импульсов опорной частотыпри превышении результатом интегрирования порогового уровня, а по сигналам сравнения результата интегрирования и порогового уровня формируют импульсы выходной частоты, причемналичие указанного превышения фикси О руют в моменты, не совпадающие сфронтами импульсов опорной частоты,и в эти моменты формируют импульсыстабильной вольтсекундной площади,Такое разнесение во времени операций определения превиаения и формирования практически устраняет прину"дительную синхронизацию опорного генератора пороговым устройством, повышает стабильность опорных импульсови увеличивает точность преобразова О ния.Сущность данного способа иллюстрируется одним из возможных примеровего реализации.На фиг. 1 изображена функциональная схема преобразователя напряженияв частоту на фиг. 2 " временные диаграммы в ее характерных точках,Преобразователь имеет интегратор1 (например решающий ВС-интегратор) ЗО с двумя суммирующими входами 2 и 3, 860305тавшем состоянии, Затем оканчиваетсяопорный импульс на выходе блока 10импульсной обратной связи, и процессы в преобразователе начинаютповторяться.Из работы преобразователя и временкых диаграмм видно, что в нем реализуется предлагаемый способ преобразования, Инетгрирование разности осу"ществляет интегратор 1, сравнениерезультата интегрирования с пороговымуровнем и формирование сигнала порезультатам сравнения осуществляетпороговое устройство 7, Формированиеопорных импульсов осуществляет блок10 импульсной обратной связи,Из описания и временных диаграммвидно, что при любом входном сигнале и любых соотношениях выходнойи опорной частот влияние переключений порогового устройства 7 на длительность периода частоты и, следовательно, длительность опорного импульса сведено к минимуму эа счетотнесения моментов срабатывания порогового устройства 7 от фронтов импульсов генератора 13 опорной частоты, по которым формируют опорныеимпульсы, Следует отметить, что подобное разнесение может быть достигнуто с помощью многих других устройств. например, различных устройств задержки тактируемых логических схем,одновибраторов и т.п.При применении предлагаемого способа практически устраняется паразитная принудительная синхронизация опорного генератора пороговым устройством. Таким образом, устраняется зависимость длительности импульса обратной связи от моментов срабатыванияпорогового устройства и, следователь.но, от входного сигнала, Это снижаетнелинейность и повьвает точностьпреобразования.Формула изобретенияСпособ преобразования напряженияв частоту, при котором интегрируютразность входного напряжения и им=пульсбв стабильной вольтсекунднойплощади, передний и задний Фронтыкоторых формируют по фронтам импульсов опорной частоты прк превышениирезультатом интегрирования порогового уровня,а по сигналам сравнениярезультата интегрирования и порогового уровня формируют импульсы выходной частоты, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, наличие укаэанного ирввышвикя фиксируют в моменты,не совпадающие с Фроктамк импульсовопорной частоты, и и этк моменты формируют импульсы стабильной вольтсекундкой площади.Источники информации,принятые вв внймакие при экспертизе1,Патент СЙВ 9 3296613,кле 340 3471967 (прОтоткп ) причем вход 2 является входом преобразователя, и выходом 4, соединен- . еза со входом 5 тактнруемого по входу 6 порогового устройства 7, имеющего выход 8, соединенный со входом 9 блока 10 кмпульсной обратной связи, Выход 8 порогового устройства 7 являвтоя также выходом преобразователя. Влок 10 импульсной обратной связи имеет, кроме указанного, вход 11 и выход 12, соединенный со входом 3 интегратора 1, В состав преобразовате- ф ля входит генератор 13 опорной частоты, выход 14 которого соединен со входом 6 порогового устройства 7 и входом 11 блока 10 импульсной обратной связи. 15Способ преобразованкя напряжения в частоту реализуется следующим образом.При подключении на вход 2 интегратора 1 преобразуемого напряжения в некоторый момент времени может ока- Яо эаться, что пороговое устройство 7 находится в несработавшем состоянии, При этом отсутствует сигнал на выходе 8 порогового устройства 7 и входе 9 блока 10 импульсной обратной связи, В таком состоянии отсутствует сигнал иа выходе 12 блока 10, и интегратор 1 интегрирует только сигнал на входе 2. В результате интегрирования величина сигнала на выходе 4 интегратора 1 и входе 5 порогового устройства 7 изменяется, Пороговое устройство 7 выполнено тактируемцм т.е. оно срабатывает только при наличии на входе 5 потенциала, превышающего порог срабатывания, и изменяющегося в опре- З деленном направлении сигнала на тактирующем вкоде 6, При изменении сигнала на входе 5 и наличии импульсов опорной частоты на входе 6 в некоторый иэ моментов прохождения Фронта 46 импульса пороговое устройство 7 срабатывает, и сигнал поступает на выход преобразователя и вход 9 блока 10 импульсной обратной связи. При .поступлении этого сигнала блок 10 им пульсной обратной связи формирует на выходе 14 импульс прецизионной амплитуды начало которого совпадае со следующим после срабатывания порогового устройства 7 Фронтом сигналагеквратора 13 опорной частож, а длительность равна периоду этого сигнала.После появления сигнала на выходе12 блока 10 импульсной обратной связии входе 3 интегратора 1, он интегрирует алгебраическую сумму сигналов ффнв входах 2 к 3. В преобразователеиарамвтры выбраны так, что эта суммаЙкввт знак обратный по отношению кзнаку входного,сигнала, Поэтому после появления сигнала ка входе 3 . 49выхсщков напряженке интегратора 1кзмвкявтся в противоположном направлении, Через нвкоторов время, мвкьшвв периода опорной частоты, цороговов устройство 7 окажется в иесрабо- у860305 Составитель И, ДолгушеваТехред;И. Голинка Корректор Ю. Макарен ктор И. Коваль Заказ 7573 я наб 130ужгород, ул, Проектна П "Па иа Тираж 98 НИИПИ Госуда по делам и 35, Москва, рственного ко зобретений иЖРаушск Подписноемитета СССР ткрытий