220648

22 О 648 О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваКл 42 птз, 500 аявлено 16,Х 1.1966 ( 1112712/26-24) явкис прис нение. ПриоритетОпубликовано 2 1 ПК О 061 Комитет по делам зобретений и открыт при Совете 1 т 1 инистро СССРлетень20 1.196 УДК 681.34:681,325,3 (088.8) описания 26.1 Х.196 бликов Дата Авторыизобретения А. Н, Кучеренко и Б. М. Офштейн Научно-иссле итут управляющих ашинЗаявите довательскии инст вычислительных м ТРОИСТВО ЦИФРОВОГ РОВАНИ Известны устройства цифрового кодирования поразрядного уравновешивания для параметрических преобразователей типа М-ваг, содержащие коммутатор, связанный с усилигелем сравнения и усилителем опорного напряжения, распределитель, соединенный .с реверсивным счетчиком, к которому подключен цифровой управляемый делитель.Предложенное устройство отличается тем, что содери,ит дополнительный резистор, выполцсццыи з того же материала, что и обмотка питания преобразователя М-айаг, включенный с ней последовательно, и триггер условий. К одному входу триггера условий выходы усилителя сравнения и усилителя опорного напряжения подключены через логическую схему равнозначности, к другому - через логическую схему неравнозначности. Вход усилителя опорного напряжения через коммутатор подсоединен к диагонали мостовой схемы, образованной обмоткой питания, дополнитель цым резистором и делителем питающего на.пряжсния.Такое выполнение устройства позволяет повысить точность и быстродействие преобразования.На чертеже показана функциональная схема предложенного устройства,К устройству цифрового кодирования через блок коммутации 1 подсоединяются выходы дифференциально-трансформаторного преобразователя 2, фсрродцнамцческого преобразователя 3 ц преобразователя М-аг 4 какой- либо иной конструкции. Каждый преобразова тель имеет цндцвцдуальную мостовую схему 5для получения опорного напряжения с,. Выходы зОстовых схем также вводятся в блок коммутации совместно с выходазш соответствующих преобразователей,10 В блоке коммутации производится поочередное подключение сигналов Си У,о ца общие выходные ш;шы. С выхода блока коммутации опорное напряжение поступает на вход усилителя 6 опорного напряжения, имеющего 15 парафазный выход. Сдвиг фаз между выходными напряжениями равен 180.Цифровой управляемый делитель 7, в котором из опорного напряжения У,образуется уравновешивающее напряжение, построен 20 на базе матрицы сопротивлений Я - 2 Я ц бесконтактных ключей, подключающих узлы матрицы к одной из фаз опорного напряжения.Сравнение мгновенных значений измеряемых ц уравновешивающего напряжений ц 25 формирование условий, управляющих процессом кодирования, производится в узле нуль- органа 8, состоящем цз усилителя 9 сравнения с двумя релейнымц выходамц, соответствующими условиям У - с,р (О ц С. - С,р)0.30 Усилитель через логическую схему подсоединен к выходному триггеру 10. Триггер позво. ляет по сигналам балансного усилителя и формирователей 11 и 12, установленных на выходе усилителя опорного напряжения, получать логические условия, необходимые для проведения процесса кодирования независимо от полярности напряжения питания и полярности напряжения Ув данный момент времени.Полярность напряжений в выходных фазах усилителя б определяется с помощью формирователей 11 и 12, на выходе которых появляется сигнал, если на их входах напряжение отрицательной полярности. Если, например, имеется сигнал на выходе формирователя 11 и усилитель сравнения выдает сигнал У - Ь р)0, то срабатывает схема совпадения, со. держащая эти выходы, и триггер нуль-органа устанавливает сигнал сложение, По этому сигналу содержимое реверсивного счетчика 18 будет увеличиваться, Так как на бесконтактные ключи будет в этом случае поступать положительная полуволна напрякения У то и напряжение Е/ р будет увеличиваться. Если имеется сигнал на выходе формирователя 12 при том же сигнале усилителя сравнения, то триггер устанавливает сигнал вычитание, по которому содержимое счетчика, начинает уменьшаться, и через бесконтактные ключи будет также увеличивать напряжение с 1 р, т. е. уменьшать разбаланс между напряжениями с 1 и с 1Формирователи 11 и 12 выделяют отрицательную полярность из опорного напряжения каждой фазы и приводят его к сигналу стандартного уровня, используемого в логике. Таким образом, длительность импульсов на выходе формирователей равна половине периода напряжения питания преобразователей М-оаэи и скважность, примерно, равна половине. Передний фронт этих импульсов служит для определения времени начала кодирования, Для этого он выделяется и через клапан запуска подается на одновибратор 14, формирующий отрезок времени, необходимый для кодирования (четверть псриода). Одновременно с запуском одновибратора устанавливается в исходное состояние распределитель 15, который представляет собой, например, сдвигающий регистр на триггерах и линиях задеркки. Импульсами сдвига для пего служат изменсния состояния (фронт перепада напряжений) триггера условий сравнения, а занесение исходной единицы в старший разряд и сброс младшего разряда происходит от цепи запуска.Импульсные выходы отмечены изображением отрицательного импульса.Импульсные сигналы возникают на выходе плеча триггера, когда его состояние изменяется из О в 1. Сигнал, поступивший на вход плеча триггера, устанавливает его в состояние 1,Управляющим сигналом, открывающим схему совпадения и замыкающим ключ, являетсясигнал 1.Реверсивный счетчик 13 построен по обычной схеме, и реверсирование осуществляетсякоммутированием выхода триггера, с которого происходит передача на счетный вход следующего разряда, Переход со сложения навычитание и наоборот происходит по триггеру10 условий. Особенностью этого счетчика является то, что сложение или вычитание тактирующих импульсов может производиться непосредственно, начиная с любого его разряда,Управление местом вхождения выполняют15 триггеры распределителя через схемы совпадения. Потенциальные выходы разрядныхтриггеров счетчиков управляют ключами цифрового делителя.Начальная установка счетчика производит 20 ся по переполненшо в зависимости от направления счета в начале кодирования. Так, например, если счетчик выполняет сложение, тоимпульсный сигнал переполнения триггерастаршего разряда после операции логическогоумножения с потенциальным сигналом сложение по цепи обратной связи устанавливаетвсе разрядные триггеры счетчика в состояние 1.Лналогично при работе счетчика на вычитаЗО ние сигнал на выходе триггера старшего разряда, появляющийся при переключении его изсостояния О в состояние 1 после операции логического умножения с сигналом вычитание, устанавливает все разрядные тригЗ 5 геры в счетчиках в состояние О,Лдрес требуемого преобразователя включает соответствующие реле в блоке коммутации 1. С задсрккой времени, определяемойвременем срабатывания реле на устройства,40 выдается сигнал запуск устройства кодирования, Этог сигнал открывает схему совпадения на входе одновибратора 14. Одновибраторзапускается передним фронтом импульса свыходов любого формирователя 11 или 12,45 Сигнал с выхода одновибратора открываетсхему совпадения и разрешает прохождениесигналов тактового генератора на входы реверсивного счетчика.Таким образом, начало измерения синхро 50 низируется с моментом прохождения опорногои измеряемого напряжений через нуль.Одновременно с запуском одновибраторапроизводится установка распределителя в исходное состояние, при котором все его тригге 55 ры, кроме триггера Тр, управляющего старшим разрядом счетчика, устанавливаются всостояние О. Импульсы тактового генератора через схему совпадения, открытую триггером Тр, распределителя, поступают на счетный вход триггера старшего разряда счетчика, изменяя егоосостояние и, через ключи Ки К, цифрового управляемого делителя изменяют напряже ние Пру. ПРи этом пРоизводитсЯ УРавнове5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 шивание дискретными приращениями и-го разряда.Предположим, что в исходном состоянии триггер Трсчетчика находится в состоянии О и на выходе нуль-органа действует управляющий сигнал сложение. После первого такга триггер Трустанавливается в состояние 1 и увеличивает напряжение Ь, на одну единицу, соответствующую половине полного диапазона. Если состояние нуль-органа прп этом не изменяется, то следующий импульс такового генератора перебрасывает триггер Трв состояние 0, и сигнал переполнения через схему совпадения, открытую сигналом сложение, устанавливает все триггеры счетчика в состояние 1. При этом на выходе цифрового делителя устанавливается напряжение, несколько превышающее мак- снмальныГ дапазон изменения напряженя l Очевидно, что после второго такта нуль- орган изменяет свое состояние и выдает управляоций сигнал вычитание. При изменении состояния нул.-органа единица в распределителе продвигается на один разряд вправо (третий тактовый импульс попадает на счетный вход счетчика). Начинается уравновсшивание дискретными приращениями (и - 1) -го разряда. Уравновешивающее напряжение уменьшается до момента очередного переброса нуль-органа в состояние сложение.После очередного переброса нуль-органа управляющий сигнал появляется на выходе триггера Тр распределителя, и уравновешивание производится дискретными приращениями (и - 2) -го разряда.Аналогично предыдущему, продвигаясь от разряда к разряду, производится уравновсшивание все уменьшающимися разрядными приращениями вплоть до уравновешивашя напряжениями минимальной дискретности, соотвстству ющи ми первому разряду.Так как в схеме распределителя предусмотрено, что управляощий сигнал на выходе триггера Тр, распределителя не снимается при перебросах нуль-органа, то следящее уравновешивание с дискретностью младшего раз. ряда продолжается до момента времени, ког. да напряжения С Уур вырастают до своих максимальных (амплитудных) значений, т, е. через четверть периода измеряемого напрякения. Одновиоратор, настроенный на этот интервал времени, перебрасывается в исходное состояние, запрещая прохождение тактовых импульсов на счетчик,На этом оканчивается цикл измерения.Если после окончания цикла измерения сигнал запуск снят не будет, то в начале следующего полупериода формирователь снова запускает одновпбратор и производится второй цикл кодирования. В отличие от первого цикла распределитель не устанавливается в исходное состояние, на счетчике сохраняется код предыдущего измерения и уравновешиванпе производится приращениями последнего разряда триггера Тр,. Таким образом, во втором цикле кодирования производится обычное следящее уравновешивание.Так как в каждьх двух по:ледовательпых циклах измерения производит я кодирование входного напряжения противоположных полярностей, то результатами этих измерений можно воспользоваться для коррекции статистического дрейфа балансного усилителя нуль-органа и увеличения точности измерения. Предмет изобретения Устройство для цифрового кодирования поразрядного уравновешивания для параметрических преобразователей типа М-аг, содержащсе коммутатор, связанный с усилителем сравнения и усилителем опорного напряжения, распределитель, соединенный с реверсивным счетчиком, к которому подключен цифровой управляемый делитель, отличаюи 1 егсч тем, что, с целью повышения точности и быстродействия преобразования, оно содержит дополнительный резистор, выполненный гз того же материала, что и обмотка питания преобразователя М-,а; включенный с ней последовательо, и триггер условий, причем к одному входу триггера условий через логическую схему равнозначности подключены выходы усилителя сравнения и усилителя опорного напряже;шя, к другому эти же выходы подключсны через логическую схему неравнозначности, а вход усилителя опорного напряжения через коммутатор подсоединен к диагонали мостовой схемы, образованной обмоткой питания, дополнительным резистором и делггелем питающего напряжения.220648Составитель Г. Г. Шаповалеманова Техред Р. М, Новикова Корректор С, ф, Гоптаренк Редактор Заказ 2620,15 Тираж 530 Г 1 одпнсное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр, Серова, д. 4ипограФия, пр. Сапунов