Аналого-цифровой преобразователь переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 136345 А 1 в) 4 Н 03 0 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВУ П.А фровыеперея пекод. ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ А ВТОРСНОМУ СЕИД(7 1) Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации в нефтяной и химической промьппленности(56) Туз Ю.М. и др. Аналого-ци измерительные преобразователи менного тока. 1979, с. 187-189.Вольтметр универсальный цифровой В 7-35, Приложение к техническому описанию, альбом У 2, схема электрическая функциональная.(54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного преобразовани ременного напряжения в цифровой Процесс преобразования состоит из трех тактов. В первом такте блок управления 12 формирует цепь преобразователя переменного напряжения в постоянное, состоящую из последовательно соединенных диодов 4, 5 и резистора 9. Выходное напряжение преобразователя переменного напряжения в постоянное, снимаемое в точке соединения диодов, преобразуется в АЦП постоянного тока и поступает на суммирующий вход устройства 12 сложения и вычитания. По сигналу конца преобразования первого такта блок управления 13 формирует цепь преобразователя переменного напряжения в,постоянное,состоящую из последовательно соединенных диодов 4, 5 и резистора 9, Выходное напряжение, снимаемое также в точке соединения диодов, оцифровывается АЦП постоянного тока и поступает на ф суммирующий вход устройства 12 сложения и вычитания. По сигналу конца преобразования второго такта блок уп- С равления 13 формирует цепь преобразователя переменного напряжения в пос тоянное, состоящую из последователь-но соединенных диодов 4, 5 и резис-, тора 9, но выходное напряжение снимается с резистора 9, Это напряжение, оцифрованное АЦП 11 постоянного тока,. поступает на вычитающий вход устрой1363459 ства 12 сложения и вычитания.В результате трех тактов преобразованияв устройстве 12 сложения и вычитанияобразуется результат преобразования 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного преобразованияпеременного напряжения в цифровойкод.Цель изобретения - повышение точности.На фиг, 1 приведена блок-схемааналого-цифрового преобразователяпеременного тока; на фиг. 2 - схемаблока управления.Устройство содержит масштабныйпреобразователь 1, преобразователь2 переменного напряжения в постоянное, выполненный в виде коммутатора3, диодов 4 и 5, коммутаторов 6 - 8и резистора 9, фильтр 10 нижних частот, аналого-цифровой преобразователь 11 постоянного тока, устройство 12 сложения и вычитания, котороеможет быть выполнено в виде реверсивного счетчика, и блок 13 управления,выполненный на двух Р-триггерах 14 и15 и элементе ИЛИ-НЕ 16 и представляющий собой замкнутый в кольцо сдвиговый регистр, управляемый сигналамиконца преобразования напряжения вцифровой код, поступающими от аналого-цифрового преобразователя постоянного тока, например времяимпульсного типа,Процесс измерения состоит из трехтактов преобразования.В первом такте блок 13 управлениясигналом П (фиг. 3) воздействует накоммутаторы преобразователя переменного напряжения в постоянное и подключает вход коммутатора 3 к выходу17, вход коммутатора 8 . к выходу 18и через коммутатор 7 к фильтру 10нижних частот и вход коммутатора 6 квыходу 19. Выход аналого-цифровогопреобразователя 11 подключен к суммирующему входу устройства 12 сложения и вычитания. входного напряжения в цифровой код,не зависящий от падения напряженияна диодах, их температурного и временного дрейфа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Таким образом, в первом такте пре образований формируется цепь преобразователя переменного напряжения впостоянное, состоящая из последова 5 тельно соединенных диодов 4 и 5 и резистора 9, Выходное напряжение снимается с фильтра 10 нижних частот,подключенного к точке соединения дио, Это рн1 О где Б- входное напряжение, 01падение напряжения на первом диоде,Напряжение Б ,ц, в аналого-цифровом преобразователе 11 постоянноготока преобразуется в цифровой,1 б кодПо сигналу конца преобразованияПпервого такта блок 13 управлениясйгналом Бз подключает вход коммутатора 3 к выходу 20, вход коммутатора20 6 к выходу 21 и через коммутатор 7 кфильтру нижних частот и вход коммутатора 8 к выходу 22. Выход аналогоцифрового преобразователя 11 постоянного тока остается подключенным к25суммирУющему входу устройства 12 сложения и вычитания,Таким образом, во втором тактепреобразования формируется цепь преобразователя переменного напряженияв постоянное, состоящая иэ последовательно включенных диодов 4 и 5 ирезистора 9. Выходное напряжение снимается с фильтра 10 нижних частот,подключенного к точке соединения дио 35 дОв: 0 ььх П вх П у 2 где П 2 падение напряжения на втором диоде. Это напряжение подается на вход 4 О аналого-цифрового преобразователя 11и образуется в цифровой код И, который поступает на суммирующий вход устройства 12 сложения и вычитания,В результате первых двух тактов 45преобразования в последнем накапливается сумма И+М=Кпр(=Нвх Пр Ъ 2)1136 Э 459 где К - коэффициент преобразования аналого-цифрового преобразователя.По сигналу У, конца второго такта преобразования блок 13 управления сигналом Б подключает выход ком 4мутатора 7, соединенный с фильтром нижних частот, к резистору 9 и пере.ключает выход аналого-цифрового преобразователя 11 с суммирующего входа 10 устройства 12 сложения и вычитания на вычитающий. Далее схема аналогична описанной для предыдущего такта,Таким образом, в третьем такте преобразования формируется цепь пре образователя переменного напряжения в постоянное, состоящая из последовательно соединенных диодов 4 и 5 и резистора 9, причем выходное напряжение снимается с фильтра 10 нижних 2 О частот, подключенного к резистору 9. Это напряжение, равное У м 3= У ьх 86 В 3 - Б, - Б, в аналого-цифровом преобразователе преобразуется в цифровой код М , который поступа:ет на вычитаю щий вход устройства 12 сложения и вычитания.В результате всех трех тактов преобразования в устройстве 12 сложения и вычитания накапливается результат 3013 ОР ЬхПо сигналу У, конца третьего такта преобразования схема возвращается в исходное состояние.Таким образом, результат на выходе аналого-цифрового преобразователя не зависит от падений напряжения на диодах 4 и 5, а следовательно, и погрешность аналого-цифрового преобразователя переменного тока не зависит от 40 характеристик диодов, их идентичности и инвариантна к их временному и температурному дрейфу. образователя постоянного тока, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, в нем преобразователь переменного напряженияв постоянное выполнен на четырех ком"мутаторах, двух диодах и резисторе,первый вывод которого подключен кобщей шине, второй вывод объединен спервым информационным входом первогокоммутатора и подключен к первымвыходам второго и третьего коммутаторов, второй выход второго коммутатора объединен с вторым информационным входом первого коммутатора, анодом первого диода и подключен к первому выходу, четвертого коммутатора,второй выход которого объединен свторым выходом третьего коммутатораи подключен к аноду второго диода итретьему информационному входу первого коммутатора, выход которого является выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное,входом которого является информационныйвход четвертого коммутатора, а катодпервого диода соединен с информационным входом третьего коммутатора,катод второго диода соединен с информационным входом второго коммутатора, первые управляющие входы первого, второго, третье 1 о и четвертогокоммутаторов подключены к первомувыходу блока управления, второй выходкоторого соединен с вторыми управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов, третийвыход - с третьим управляющим входомпервого коммутатора и вторым управляющим входом устройства сложения ивычитания.2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й ся тем, что, блокуправления выполнен на двух 0-триггерах и элементе ИЛИ-НЕ, выход которого является первым выходом блока исоединен с 0-входом первого 0-триггера, С-вход которого объединен с Свходом второго Э-триггера и являетсявходом блока, выход первого Р-триггера является вторым выходом блока исоединенс Р-входом второго Р-триггера, выход которого является третьимвыходом блока и подключен к первомувходу элемента ИЛИ-НЕ, второй входкоторого соединен с выходом первогоР-триггера, а К-входы первого и второго 0-триггеров соединены с шинойустановки нуля,формула изобретения1Аналого-цифровой преобразователь переменного тока, содержащий блок управления и последовательно соединенные масштабный преобразователь, вход которого является входной бО шиной, преобразователь переменного напряжения в постоянное, фильтр нижних частот, аналого-цифровой преобразователь постоянного тока, устройство сложения и вычитания, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, вход которого соединен с выходом "Конец преобразования" аналого-цифрового пре1363459 Составитель В.МахнанРедактор А.Огар Техред М.Дидык Корректор О. Кравцова писноССР 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Проектная, 4 Заказ 6379/53 Тираж 900 . ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж, го комитет й и открыт аушская на