Аналого-цифровой преобразователь

ОПИСАпИЕИЗОВРЕТЕпИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз СоеетскикСецналистическизРеспублик о 1900441(22) Заявлено 230580 (21) 2928770/18-21 с присоединением заявки М 51 М. Кп.з Н 03 К 13/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) А.Д.Гуляев,В.И.Емельяненко,:В.В.Изохн П.Л.СаловБелорусский ордена Трудового Кр с 1 Юпо .Знамени арственныйуниверситет им.В.И.Ленина и Специальное конструкторскотехнологическое бюро с опытным производством при БГУ(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к импульсной технике и может быть испсльзова"но в измерителях величины сдвижениягорных пород, в точном манщностроении и других областях техники.Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий источник света,выход которого через вращающеесязеркало и кодовую маску оптическисоединен со входами фотоэлементов,выходы которых через фотоэлементысоединены со входом счетчика 1,Недостатком устройства являетсянизкое быстродействиеИзвестен аналого-цифровой преобразователь, содержавпФ измерительный автогенератор, эталонный генератор, выход которого соединен спервьм входом первого вентиля, выходы вентилей через счетчики соеди цены со входаФщвычислителей 2.Недостатком устройства являетсянизкое быстродействие.Цель изобретения - повьааениебыстродействия.указанная цель достигается тем,что в аналого-цифровой преобразователь, содержащий четыре вентиля,первый вход первого из которых соединен с выходом эталонного генератора, а выходы -через соответствующие счетчики соединены со входами вычислителя, измерительный автогенератор, введены коммутатор, два формирователя интервала времени, два элемента И, дополнительный эталонный генератор, причем выход фммутатора через измерительный автогенератор соединен с .первыми входами элементов И, второй вход первого "эле-мента И соединен с выходом эталонного генератора и с импульсно входом первого вентиля, а выход - со входом первого формирователя интервала вре иени и с импульсным входом второго веитиля,потенциальный вход которого соединен с потенциальным входом первого вентиля и с выходом первого формирователя интервала времени, второй вход второго элемента И соединен с выходом дополнительного эталонного генератора и с имлульснввч входом третьего вентиля, а вьвсод - со входом второго форми рователя интервала времени к с импульсным входом четвертого вентиля, потекцкональный вход которого соединен с потенциональнык входом третьего вентиля и с выходом второге 30 формирователя интервала времени, уп 900441тилей 9 и16 запИые коды гд 9 и 10й кодонного б 5 равляющие входы первого и третьего счетчиков соединены с управляющими входами соответственно первого и второго Формирователей интервала времени, в управляющий выход вычислителя соединен с управляющим вхо дом коммутатора.На чертеже приведена электрическая схема устройства.Устройство содержит коммутатор 1, эталонный генератор 2, измерительный автогенератор 3, эталонный генератор 4, элементы И 5 и б Формирователи 7 и 8 интервала времени, вентили 9 - 12, счетчики 13 - 16 и вычислитель 17, К первому н второму информационным входам коммутатора 1 присоединены датчики соответственно измеряемого перемещения и калибровочного перемещения. На первый управляющий вход коммутатора 1 подается сигнал Пускф.В начальный момент времени вентили 9 - 12 закрыты, счетчики 13 - 16 установлены в нуль.К управляющему входу измерительного автогенератора 3 через коммутатор 1 могут подключаться датчики калибровочного или измеряемого пере" мещения. Датчикиидентичные, причем зависимость периода Т измерительного автогенератора 3 имеет видТ =ЮГ 2), (1)е К - коэффициент пропорциональностиГ - любая функция, имеющая обратную ей функцию Р. 35По сигналу Пускфф к измерительному входу измерительного автогенератора 3 подключается датчик калибровочного перемещения ЮсСигналы от измерительного автоге нератора 3 и от эталонного генератора 2 начинают поступать на входы элемента И 5, В моменты времени, когда импульсы сравниваемых сигналов совпадают друг с другом во времени, 45 на выходе элемента И 5 формируются импульсы совпадения, представляющие собой огибающую группу совпадающих импульсов. Формирователь 7 интервала по первому импульсу совпадения открывает вентили 9 и 10, Счетчик 13 подсчитывает число импульсов М поступивших в него через вентиль 9 от эталонного генератора 2, а счетчик 14 подсчитывает число импуль-сов р, ,прошедших через вентиль 10 от элемента И 5. В момент времени, когда содержимое счетчика 13 превы,сит наперед заданное число В , с него на формирователь 7 интервала подается сигнал, разрешающий по од ному из последующих импульсов совпадения закрыть вентили 9 и 10.После закрывания вентилей в счетчике 13 записан цифрово И," - количество периодов этап генератора 2, а в счетчике 14 - коли,чество р," совпадений, между которымн подсчитано число ИАналогично работает канал, состоящий из измерительного автогенератора 3, эталонного генератора 4, элемента И б, формирователя 8, вентилей 11 и 1 2, счетчиков 15 и 16.В момент закрывания вентилей 11 и 12, в счетчиках 15 и 16 записанысоотвественно цифровые коды И число импульсов эталонного генератора 4 и р" - количество импульсов совпадения, выработанных элементами. между которыми подсчитано число ИПосле закрывания последней из пар вентилей 9 и 10, 11 и 12 вычислитель 17 расчитывает величину А по формуле В Ба х(2)г Р и запоминает ее.Затем вычислитель 17 подает на второй управляющий вход коммутатора 1 сигнал, по которому коммутатор 1 подключает к управляющему входу измерительного автогенератора 3 датчи измеряемого перемещения 1 х .,Счетчики 13 - 16 устанавливаются в нуль Весь процесс измерения величин Б и р повторяется. В момент закрывания вен10, 11 и 12 в счетчиках 13саны соответственно цифровх хИ, р"После закрывания последней из павентилей 9 и 10,11 и 12 вычислитель17 расчитывает величину В по формул%Иа- р, ", (3)и запоминает ее,По окончании вычисления величиныВ производится расчет измеряемогоперемещения 1 по формуле 1"- 1 Г "(й(4) .Повышение быстродействия обеспечивается применением более высокочастотного автогенератора, так как непосредственный подсчет числа импульсов автогенератора не производится. Формула изобретенияАналого-цифровой преобразователь, содержащий четыре вентиля, первый вход первого иэ которых соединен с выходом эталонного генератора, авыходы через соответствующие счетчики соединены со входами вычислителя, измерительный автогенератор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены коммутатор, два формирователя интервала времени, два элемента И, дополнительный эталонный генератор, причем выход коммутатора через измерительЗаказ 122 ПодписноеСССРийс,д,4/5 Тираж 953дарственного комитетаам изобретений и открытква,Ж"35,Раушская наб 04/7.4 Рос по дел 113035 МОУжгород,ул.Проектная,нт лиал ПП ный автогенератор соединен с первыми входами элементов И, второй вход пее вого элемента И соединен с выходом .эталонного генератора и с импульсным входом первого вентиля, а выход - со входом первого формирователя интервала времени и с импульсным входом второго вентиля, потенциальный вход которого соединен с потенциальным входом первого вентиля и с выходом первого формирователя интервала времани, второй вход второго элемента ИС соединен с выходом дополнительного эталонного генератора и с импульсным входом третьего вентиля, а выход - со входом второго формирователяинтервала времени и с импульсным входом четвертого вентиля, потенциальный вход которогр соединен с потенциальным входом третьего вентиля и с выходом первого формирователя интервалавремени, управляющие выходы первогои третьего счетчиков соединены суправляющими входами соответственнопервого и второго Формирователейинтервала времени, а управляющий выход вычислителя соединен с управляющим входом коммутатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шляндин В.М. Цифровые электро- измерительные приборы, М., Энергия ф, 1972, с. 21. 2. Авторское свидетельство СССРР 383207, кл. Н 03 К 13/18, 1973