Устройство для ввода информации с датчиков

) ельство СССР 3/00, 981. ьство СССР 3/00, 1983. ВВОДА ИНФОРИАПИИ т н к говых тчи ов л ескими СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯИ ГКНТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(Р 1) 4429996/24-24 (2) 11.04.88 ( 6) 07.08.90. Бюл. У ( 2) А.В.Липень и В,Ф ( 3) 681.32711(088, ( 6) Авторское свиде У 1003059, кл. С 06 УАвторское свидете В 1137454, кл. 6 06 (154) УСТРОЙСТВО ДЛЯО ДАТЧИКОВ 57) Изобретение относится ке, иэмерительно-вычисли технике и предназначено для 1 тации и преобразования акал сигналов низкого уровня с д ри проведении научных иссл й при управлении технологичпроцессами. 1 Гелью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит многоканальный аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 связи, цифроаналоговый преобразователь 3, управляеьый источник 4 тока, буферный повторитель 5, коммутатор 6 токов, распределитель 7 импульсов, первый 8,второй 9 и третий 10 аналоговые ключи, одновибратор 11, инвертор 1 2 иэлемент 13 задержки. Укаэанная цель,достигается за счет снижения уровнейсинфазных сигналов на выходных синфазных емкостях коммутатора сигналовк моменту раэмыкания ключей этогокоммутатора, приводящего к сокращению паузы между опросами датчиков.Изобретение относится к автоматике, иэмерительно-информационной и вычислительной технике и предназначено для коммутации и преобразованияаналоговых сигналов низкого уровня сдатчиков при проведении экспериментальных научных исследований и приуправлении технологическими процессами. 10Целью иэ обр ет ения явля ется и овышение быстродействия устройства.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для ввода информации с датчиков, на фиг. 2 - функциональная схема многоканального аналого-цифрового преобразователя; нафиг. 3 - функциональная схема блокасвязи; на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройства. 20Устройство содержит многоканальныйаналого-цифровой преобразователь 1Р 1 АЦП), блок 2 связи, цифроаналоговыйпреобразователь 3, управляемый источник 4 тока, буФерный повторитель 5 25коммутатор 6 токов, распределитель 7импульсов, первый 8, второй 9 и третий 1 0 аналоговые ключи, одновибратор 11, инвертор 12, элемент 13 задержки,МАЦП 1 (фиг.2) содержит распределитель 14 импульсов, коммутатор 15 сигналов, усилитель 1 6 постоянного тока,аналого-цифровой преобразователь 17,буферный повторитель 18. Блок 2 связи (фиг.3) содержит дешифратор 19,первый 20, второй 21, третий 22 элементы И,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии первый аналоговый ключ 8, ключи коммутатора 6 токов и коммутатора 1 5 сигналов разомкнуты, второй 9 и третий 1 0 аналоговые ключи замкнуты. При выставлениина третьем входе блока 2 связи номера 45данного устройства дешифратор 19 открывает элементы И 20-21. По сигналупо четвертому входу блока 2 связи код,поступающий по пятому входу блока 2связи через третий элемент И 22, переписывается на цифроаналоговый преобразователь 3. Напряжение с выходацифроаналогового преобразователя 3поступает на вход управляемого источника 4 тока, вырабатывающего ток питания датчиков. По импульсу, поступаю-щему с третьего выхода блока 2 связина управляющий вход первого аналогового ключа 8 и через инвертор 12 на управляющие входы второго 9 и третьего 10 аналоговых ключей, первый аналоговый ключ 8 открывается, а второй 9 и третий 1 О аналоговые ключи закрываются (Фиг,4 а-в), В результате вход коммутатора 6 токов подключается к выходу управляемого источника 4 тока. Одновременно запускается одновибратор 1 1, выходной импульс (фиг.4 г) которого поступает на вход распределителя 7 импульсов, на одном из выходов которого вырабатывается управляющий сигнал, включающий выбранный канал коммутатора 6 токов.При этом выходной ток управляемого источника 4 тока протекает через датчик, включенный, например, по мостовой схеме, заряжая емкости его питающего и сигнального кабелей соответственно до напряжения питания и половины напряжения питания. Выходной сигнал датчика на уровне синФазного сигнала, равного сумме половины напряжения питания и синфазной помехи, поступает на один из информационных входов МАЦП 1, а синфазный сигнал, равный сумме напряжения питания с синфазной помехе, поступает на вход буферного повторителя 5, который обеспечивает привязку к указанному потенциалу цифроаналогового преобразователя 3 и управляемого источника 4 тока.1Через время, определяемое длительностью переходных процессов при подаче питания на опрзшиваемый датчик, импульс (фиг.4 д), сформированный элементом 13 задержки йз импульса одновибратора 11, поступает на вход распределителя 11 импульсов, на одном из выходов которого вырабатывает. ся управляющий сигнал, открывающий ключи выбранного канала коммутатора 15 сигналов, Прн этом дифференциальная составляющая выходного сигнала коммутатора 1 5 сигналов усиливается усилителем 16 постоянного тока и преобразуется аналого-цифровым преобразователем 17 в цифровой код, поступающий через первый элемент И 20 при наличии на втором входе блока 2 связи разрешающего сигнала на выход устройства, Синфазная составляющая выходного сигнала коммутатора 1 5 сигналов поступает на вход буферного повторителя 18, обеспечивающего привязку усилителя 16 постоянного тока и аналого-цифрового преобразователя5 1583913 к текущему уровню синфазного сиг=нала. По окончании импульса, поступающего с третьего выхода блока 2связи задний Фронт которого сонпаФ5дает с моментом окончания преобразования, закрывается первый аналоговыйключ 8 и открываются второй 9 итретий 10 аналоговые ключи, При этомвыход управляемого источника 4 токаотключается от входа коммутатора 6токов, емкости кабелей и выходныесинфазные емкости коммутатора 15 сигналов быстро разряжаются, причем первые - через замкнутые ключ коммутатора 6 токов и второй аналоговый ключ9, а вторые - через указанные ключи изамкнутые ключи коммутатора 15 сигналон,В момент окончания разряда, сов Опадающий с задним Фронтом импульсаодновибратора 11, происходит размыкание ключей коммутатора 1 5 сигналон икоммутатора 6 токов. Таким образом,быстрый разряд емкостей кабелей и выходных синфазных емкостей приводитк значительному сокращению паузымежду включениями каналов коммутатора 15 сигналов,Быстродействие устройства понышается за счет снижения уровней синфазных сигналов на выходных синфаэныхемкостях коммутатора сигналов к моменту размыкания ключей этого коммутатора, привадяшего к сокращению паузы между опросами датчиков.формула и з об ре те ни яУстройство для ввода информации сдатчиков, содержащее многоканальныйаналого-цифровой преобразователь,блок связи, буферный повторитель,цифроаналоговый преобразователь, управляемый источник тока, коммутатор 45токов, распределитель импульсов, элемент задержки, информационные входымногоканального аналого-цифровогопреобразователя являются входамигруппы устройства, первый вход многоканального аналого-цифрового преобразонателя соединен с выходом элемен"та задержки, вход которого соединен=.с входом распределителя импульсов,к выходам которого подключены соответствующие управляющие входы коммутатора токов, выходы которого являются ныходами группы устройства, выход многоканального аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока связи, к первомувыходу которого подключен информационный вход цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен спервым входом управляемого источникатока, к выходу которого подключенпервый вход буферного повторителя,выход которого соединен с входамипитания цифроаналогового преобразонателя и управляемого источника тока,второй вход многоканального аналогоцифрового преобразователя соединенс вторым входом буферного повторителя и шиной нулевого потенциала, вто"рой, третий, четвертый и пятый входыблока связи являются управляющимивходами устройстна, второй выход блока связи является выходом устройства,отлич ающееся тем,что,с целью повышения быстродействия, внего введены инвертор, одновибраторпервый, второй и третий аналоговыеключи, вход инвертора соединен стретьим выходом блока связи, входомоднонибратора и управляющим входомпервого аналогового ключа, выход ин-.вертора подключен к управляющим входам второго и третьего аналоговыхключей, объединенные выходы которыхсоединены с шиной нулевого потенциала, выход первого аналогового ключасоединен с информационными входамивторого аналогового ключа и коммутатора токов, информационный вход треть"его аналогового ключа соединен с информационным входом первого аналогового ключа и первым входом буферногоповторителя, выход одновибратора соединен с входом распределителя импульсов.1583931 Г,4 Редактор 55, Тираж 572 Подписноесударственного комитета по изобретениям и ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская н Произ ина, 10 Заказ 22ВНИИПИ Го Составитель С. Кулиш Техред Л.Олийнык Корректор С.Че и открытиям праб., д. 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул