Программируемое многофункциональное аналого-цифровое устройство сопряжения

СОЮЗ СОЗЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) О 1)5 С Об 7 15/7 БРЕТЕНИ НИ 2ными датчиками и аналоговыми устройствами, Цель изобретения - повышениеточности при работе с датчиками резистивного типа. Повышение точности устройства обеспечивается за счет введения преобразователя напряжение - ток,аналого-цифрового преобразователя,мультиплексора, блока цифровой памяти, цто позволяет для резистивных дат- НАЛЬ- чиков, подключенных к различным па- ОПРЯ- рам входов коммутатора, задавать различные, наиболее оптимальные для измерения, уровни токов с помощью одногои того же источника тока,в качествекоторого используют аналоговый запоминающий блок и преобразователь напря- сжение " ток. 1 ил.(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве программируемого интерфейса для сопряжения ЭВМ с различсится к вычислиожет быть испольрограммируемогояжения ЭВМ с разаналоговыми устИзобретениельной техник н и веовано в каче нтерфейса дл личными датчиками иройствами.Цель изобретенности при работеного типа.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит первый аналоговый коммутатор 1, аналоговый опера ционный блок 2, М аналоговых запомин ющих блоков 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 аналоговые коммутаторы, шину 7 нулевого потенциала, второй аналоговый ключ 8, цифроаналоговый блок 9 умножения, первый 10 и второй ия - повышение точс датчиками резистивами резистивнодатцика включами аналогового т опроса этого ветствующей коммутатора 1 ю соо ового ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОВ ЕТЕНИЯЧ И отНРЦТИНМПРИ ГКНТ СССР(56) Автооское свидетельство ССУ 1425635, кл. С 06 Р 3/ОО,С 06 Р 15/74, 1986.(54) ПРОГРАММИРУЕМОЕ МНОГОФУНКЦИНОЕ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВОЖЕНИЯ 11 источники эталонного напряжения, многорежимный регистр 12, первую группу цифровых выходов 13, первый анало" говый ключ 14, преобразователь 15 напряжение-ток, компаратор 16, аналого цифровой преобразователь (АЦП) 17, блок 18 счетчиков, блок 19 программного управления, вторую 20 и третью 21группы цифровых выходов, блок 22 коммутации, блок 23 цифровой памяти, мультиплексор 24.Устройство работает следующим образом.При работе с датчикго типа сопротивлениеется между двумя входакоммутатора 1. В момендатчика с помощь тнастройки аналогуправляющими сигналами с блока 19 программного управления один вход ком. мутатора 1.подключается к выходу преобразователя 15 напряжение-ток, а. другой вход - к шине 7 нулевого потенциала, Предварительно в соответствующий аналоговый запоминающий блок 3 записывается уровень напряжения, который, будучи преобразованным в преобразователе напряжение-ток, обеспецива ет на выходе преобразователя 15 напря. нение-ток уровень тока, оптимальный для работы резистивного датчика и формирования на нем информационного сиг нала напряжения.Этот уровень напряжения может быть введен через первый вход в аналоговый операционный блок 2 (путем соответствующей настройки), т.е. подклюцения выхода аналогового коммутатора к его соответствующему входу. Этот сигнал может быть обработан в аналоговом операционном блоке 2 и преобразован в цифровой код по соответствующей 25 программе. Таким образом, для различных резистивных датчиков, подключенных к различным парам входов аналогового коммутатора 1, могут задаваться различные, наиболее оптимальные для З 0 измерения, уровни токов с помощью одного и того же источника тока, в качестве которого выступают аналоговый запоминающий блок 3 и преобразователь 15 напряжение-ток. Измеряемый уровень З 5 напряжения вводится через аналоговый коммутатор 1 в аналоговый операционный блок 2 для последующей обработки и преобразования в код,40При реализации аналогового коммутатора 1 на М 011-транзисторах последовательно с заземляемым резистивным дат. чиком включается и сопротивление коммутирующего ИОП-транзистора, т,е. возникает аддитивная систематическая погрешность. Эта погрешность может быть преобразована в цифровой код в АЦП 17 путем подключения его входа через со" ответствующим образом настроенный ана.логовый коммутатор 4 к соответствующему входу аналогового коммутатора 1. Аналогичным образом может быть измерен и преобразован в код сам информационный сигнал вместе с аддитивной погрешностью, для этого вход АЦП 17 через соответствующим образом настроенный аналоговый коммутатор 4 подключается к входу аналогового коммутатора 1. Таким образом, "цистый" сигнал, выделяющийся на сопротивлении датчика,включенного между соответствующимивходами аналогового коммутатора 1, может быть выцислен вычитанием кода нап.ряжения, измеренного на одном входе,из кода напряжения на другом входеаналогового коммутатора 1. Для выполнения этой операции оба кода записываются в блок 23 цифровой памяти, азатем сцитываются из него через двунаправленную связь на выходы установки начальных данных блока 19 программного управления и после этого в блок18 счетчиков, где происходит вычисление "чистого" кода соответствующегоинформационного сигнала. Промежуточные результаты такого вычисления могут сохраняться в блоке 23 цифровойпамяти, запись в который осуществляется через группы цифровых выходов 20и 21 и через соответствующие входымультиплексора 24,Блок 23 цифровой памяти может использоваться также для формированияблоков данных, снимаемых с различныхдатчиков, подключаемых к входам аналогового коммутатора 1, с цифровых выходов 13, 20 и 21, а также в процессекорректировки этих данных.(К+1)-й и (И+3) -й входы-выходыпервого аналогового коммутатора 1 позволяют подавать на датчики другие типы тестовых сигналов,. в цастности постоянный уровень напряжения с выходааналоговых запоминающих блоков 3 илименяющийся во времени сигнал с выходааналогового операционного блока 2,Программируемое многофункциональное устройство сопряжения позволяетвыполнять и другие преобразования,например по времени заряда конденсатора, подключенного к двум каким-либовходам аналогового коммутаторастабильным фиксированным током с выхода преобразователя 15 напряжениеток, определять емкость этого конденсатора, снимать вольт-амперные характеристики полупроводниковых диодов истабилитронов, измеряя падение напряжения на них при различных протека-.ющих через них токах и т.п.Результаты измерений и преобразований, хранящиеся в блоке 23 памяти,могут быть считаны из него через. блок22 коммутации по соответствующим сигналам блока 19 программного управления.1559355бФ о р м у л а и 3 о б р е т е н и я минающих блоков группы, с выходом ана Программируемое многофункциональное аналого-цифровое устройство сопряжения, содержащее четыре аналоговых5 коммутатора, аналоговый операционный блок, группу из М аналоговых запоминающих блоков, цифроаналоговый блок умножения, многорежимный регистр, два ключа, два источника эталонного напряжения, блок программного управления, блок счетчиков, первую, вторую и тре- тью группы цифровых выходов и компаратор, выход которого соединен с первым входом блока программного управления, первым входом задания режима многорежимного регистра и входом задания режима блока счетчиков, информационные выходы многорежимного регист ра соединены с информационными входами цифроаналогового блока умножения и являются первой группой цифровых выходов устройства, информационные входы, второй вход задания режима и вход 25 сброса многорежимного регистра соединены соответственно с выходами установки начальных данных, первым и вторым выходами блока программного управления, группы выходов с первой по шестую которого соединены соответственно с управляющими группами входов с первого по четвертый аналоговых коммутаторов, с группой входов задания режима аналогового операционного блока и группой входов записи соответствующих аналоговых запоминающих блоков группы, выход К-го аналогового запоминающего блока группы (К=1М) соединен с.К-ми информационными входами 40 второго и четвертого аналоговых коммутаторов, выходы которых соединены с первым и вторым входами компаратора, выход К-го аналогового запоминающего блока группы соединен с (К+2)-м инфор мационным входом аналогового операционного блока и является К-м аналоговым выходом группы устройства, выход первого аналогового коммутатора соединен с первыми информационными входами третьего аналогового коммутатора и аналогового операционного блока и с (М+1)-ми информационными входами второго и четвертого коммутаторов, (М+2)-е информационные входы которых соединены с шиной нулевого потенциала устройства, (М+3)-и входы второго и четвертого аналоговых коммутаторов соединены с входами аналоговых запологового операционного блока и входомвторого аналогового ключа, выход которого соединен с первым входом цифроаналогового блока умножения, второй аналоговый вход которого соединен с выходом третьего аналогового коммута" тора, второй и третий информационныевходы которого соединены соответственно с выходами первого и второго источников эталонного напряжения и (М+1)-мии (М+5)-ми входами второго и четвертого аналоговых коммутаторов, выход цифроаналогового блока умножения соединен с входом первого аналогового ключа, выход которого соединен с вторым информационным входом аналогового операционного блока, входы первогои второго аналоговых ключей соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока программного управ"ления, седьмая группа выходов которого соединена с группой входов блокасчетчиков, первая группа выходов которого соединена с соответствующей группой входов блока программного управления, вторая и третья группы выходовблока счетчиков являются соответственно второй и третьей группами цифровых выходов устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности при работе с датчиками резистивного типа, в него введены преобразователь напряжение-ток, аналогоцифровой преобразователь, мультиплексор,блок коммутации, блок цифровой памяти,информационные входы-выходы первого аналогового коммутатора являются входами-выходами устройства и соединены с со.ответствующими входами второго аналогового коммутатора, пятый выход блока программного управления соединен с входом управления направлением передачи инфор мации блока коммутации, информационные входы-выходы которого соединены с информационными выходами аналого-цифрового преобразователя, мультиплексора, с двунаправленными входами-вйходами информации блока цифровой памяти и с выходами установки начальных дан ных группы блока программного управления, выходы групп которого с восьмой по одиннадцатую соединены соответ ственно с входами управления подклю,чением заданных входов-выходов перво-го аналогового коммутатора, с входами управления мультиплексора, блока цифровой памяти и аналого-цифрового преписное ир иям и открытиям прия наб д. 4/5 по изобрете -35, Раушск коУлтет Москва,енно-издат льский комбинат нПатент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 Про образователя, вход которого соединенс выходом второго аналогового коммутатора, соответствующие входы-выходыпервого аналогового коммутатора соединены с выходом М-го аналогового запоминающего блока, с шиной нулевогопотенциала устройства с выходом аналогового операционного блока, выходпервого аналогового запоминающего . блока соединен с входом преобразователя напряжение-ток, выход которого соединен с соответствующим входом-выходом первого аналогового коммутатора, а первая, вторая и третья группы цифровых входов устройства соединены соответственно с первой, второй и третьей группами информационных входов мультиплексора.Г 1