403050

0305 Е И С Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 3 а виси и ое от а вт. син де Заявлено 30,111.1972 ()69701 льства Л 765703/2 1. Кл. Н 031 1317 исоединением заявкиударственный комит вета Министров ССС о делам изооретенийи открытий Приоритет Опубликовано 19,Х.1973. Бюллетень42Дата опубликования описания 6.111.1974 ДК 681.325(088.8 Авторыцзоорстсцця Г. Г. Живило П. Тихоцо явител БРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ - КО к цифровой электро- может быть испольлях напряжения в Изобретение относитсяизмерительной технике изовацо в преобразоватекод.По основному авт. св.369701 известен преобразователь аналог-код, в котором при адаптивном поиске рационального временного интервала квантования применено автоматическое изменение масштаба (предела измерения) временного интервала, а также исключе ны ложные показания в начале и конце шкалы интервалов.Применение изменяющегося автоматически и реверсивно масштаба временного интервала квантования позволило плавно следить за иц Б тервалом квантования при измерении и резко расширило пределы измерения интервала квантования, так как с включением каждого следующего значения множителя автоматически уменьшается тактовая частота определе ция интервала квантования пропорционально включенному значению множителя. Однако вместе с расширением диапазона измерения интервала квантования пропорционально увеличилось время установления оптимального 25 интервала квантования.Для ускорения процесса установления оптимального интервала квантования и уменьшения зависимости времени установления интервала от спектральной плотности сигналов Зо в предложенный преобразователь дополнительно введены триггер переключения, схемы совпадений управления работой делителя частоты, схема ИЛИ и схемы совпадений для записи кола в реверсивный счетчик множителя. Раздельный вход триггера переключения соединен с выходом счетчика количества измерений, а выходы триггера переключения раздельно соединены со входами схем совпадений управления работой делителя частоты, другие входы которых соединены с одним из выходов устройства управления; выходы схем совпадений управления работой делителя частоты подключены ко входу счетчика, причем один из цпх подсоединен через делитель частоты и схему ИЛИ, а другой - только через схему ссИЛИ; входы схем совпадений для записи кода в реверсивный счетчик множителя соеднцецы соответственно с кодовыми выходами источника дополнительных образцовых напряжений и управляющим выходом устройства управления, а выходы - с параллельными входами реверсивного счетчика множителя.В предлагаемом устройстве задается минимальная ошибка восстановления бо и находится соответствующий ей минимальный интервал квантования то. Затем, аппроксимируя дисперсию ошибки восстановления линейной функцией, задается новое значение ошибкивосстановления на приборе о; и предсказывается соответствующий ей интервал квантования, который вычисляется из выражения т;= =то б /60, в котором отношение б;/6, соответствует значению множителя интервала квантования в установившемся режиме работы известного прибора.Для уточнения реального интервала квантования т; прибор после включения предсказанного множителя включается на подстройку и через незначительный промежуток времени дает достоверный результат измерения интервала квантования.На чертеже изображена функциональная схема предполагаемого устройства, работа которой осуществляется следующим образом.В собственно преобразователе аналог - код 1, состоящем из сравнивающего устройства 2, цифро-аналогового преобразователя 3, источника 4 дополнительных образцовых напряжений, устройства управления 5, логического устройства 6 и счетчика 7 количества измерений, производится подготовка к работе, которая заключается в следующем.В источнике 4 дополнительных образцовых напряжений внешним кодом, кодом с клавиш или по программе от устройства управления 5 через логическое устройство 6 задается значение кода, соответствующее мипимальной ошибке восстановления боПодается сигнал Пуск и преобразователь аналог - код начинает квантовать входной сигнал, определяя установившееся значение т которое накапливается в реверсивном счетчике 8. Порядок работы прибора следующий.Измеряется входной сигнал, код которого фиксируется в цифро-аналоговом преобразователе 3, Сигналом от устройства управления 5 переписывается код реверсивного счетчика 8 в источник 9, на который затем подаются тактовые импульсы от устройства управлсция 5 через схему совпадений 10 управления работой делителя частоты и схему ИЛИ 11. Схема совпадений 10 по второму входу открыта .потенциалом триггера 12 переключения. Триггер 12 потенциалом со второго выхода запирает вторую схему совпадений 13 управления работой делителя частоты, После сброса код реверсивного счетчика 8 максимальный, что соответствует минимальному интервалу квантования боКак только код счетчика 9 станет равным нулю и определение текущего интервала квантования заканчивается, формируется импульс запуска в устройстве управления 5 и па счетчик 7 числа измерений. После окончания определения интервала квантования определяется знак приращения текущего значения входного сигнала, который фиксируется логическим устройством 6 и сравнивается величина приращения текущего значения входного сигнала с величиной заданной ошибки боВ случае превышения сигналом заданной ошибки бо интервал квантования уменьшается, в случае непревышения - возрастает, т. е.и все процессы повторяются до тех пор, пока ца выходе счетчика 7 количества измерений не возникнет сигнал.Сигнал на выходе счетчика количества измерений фиксирует момент установления интервала квантования то с достоверностью, зависящей от соотношения объема счетчика и спектра сигнала. В случае, если в течение измерений дисперсии интервала Р 1 т,1 была велика, т, е. ее отношение к величине интервала было больше 0,25 - 0,2, необходимо увеличить значение заданной минимальной ошибки восстановления бо. Это необходимо для более точного предсказания значений интервалов квантования т, в последующих измерениях.После срабатывания триггера переключения 12 от сигнала счетчика 7 количества измерений, тактовые импульсы на счетчик 9 поступают через схему совпадений 13 управлеия работой делителя частоты, так как оца в этом случае включается, а схема совпадений 10 выключается, делитель частоты 14 и схему ИЛИ 11. Однако в реверсивном счетчике 15 множителя код в этом случае равен нулю, и сигналы с него, поданные через дешифратор 16 на делитель частоты 14, устанавливают его в такое положение, при котором тактовая частота от устройства управления 5 не делится (множитель равен 1), На этом процесс определения минимального интервала квантования то заканчивается, т. е. выключается ключ К. Затем определяются значения множителей интервалов квантования в зависимости от заданных погрешностей восстановления Кь Кь К,. Минимальная погрешность восстановления бо составляет несколько единиц дискретности источника 4 образцового дискретного напряжения. Поэтому, в зависимости от величины заданной ошибки бо получаются значения отношений: 8,оЯ,4, . При использовании двоичного кода в приборе, для простоты нахождения величин К КгК желательно задавать зцачения ошибки бо величиной одного двоичного разряда, В этом случае, путем сдвига кода, переписываемого из источника 7 дополнительных образцовых напряжений в реверсцвцый счетчик 15 множителя через схемы совпадений для записи кода в реверсивный счетчик 17 множителя, получаются коэффициенты Кь К 2 Кс соответствующими весами, в которых учтено значение минимальной заданной ошибки восстановления бо. Могут быть и другие технические решения, но существо нахождения отношений КК от этого не изменяется.Последующие измерения начинаются заданием нового значения ошибки восстановления о; в источнике 4 дополнительных образцовых напряжений, После включения ключа К в устройстве управления 5 вырабатывается сигнал перезаписи кода источника 4 дополнительных образцовых напряжений в реверсивы счет 5 10 15 20 25 30 35 40 45 "О 55 60 65 записывается соответственно +1 или- 1 в реверсивный счетчик 8, после чего происходит следующее измерение входного сигнала, 403050чик 15 множителя. Код реверсивного счетчика множителя, переданный через дешифратор 16, включает соответствующую ступень делителя частоты 14. Триггер переключения 12 разрешает работать схеме совпадений 13 управления работой делителя частоты, поэтому все последующие интервалы квантования т; будут определяться с работающим делителем частоты 14.После ряда измерений интервал квантования т; скорректируется, о чем будут свидетельствовать его небольшие изменения (флюктуация),При изменении спектральной плотности сигнала прибор автоматически корректирует интервал квантования.Работа реверсивного счетчика 15 множителя совместно с реверсивным счетчиком 8 подробно описана в прототипе этой заявки, поэтому работа таких узлов, как схемы совпадений максимального 18 и минимального 19 чисел, логические схемы: записи полнои шкалы 20, записи нулей 21 и промежуточцогс сброса 22 будет описана кратко.В режиме сложения при переполнении реверсивного счетчика 8 и реверсивного счетчика 15 множителя срабатывает схема совпадений максимального числа и логическая схема 20 записи полной шкалы, которая вновь записывает в устройства 8 и 15 максимальцое значение кода. Этот, процесс повторяется многократно, если следуют импульсы переполнения указанных счетчиков.Аналогично в режиме вычитания при работе схемы совпадений минимального числа 19 и логической схемы записи нулей в устройствах 8 и 15 при подаче сигналов вычитания сохраняется нулевое значение кода. При промежуточных значениях кода интервала квантования и включенном сложении растет код реверсивного счетчика 8 и при его переполнении записывается 1 в реверсивный счетчик 15 множителя, а в реверсивный счетчик 8 записывается значение кода, уменьшенное в К раз, после срабатывания логической схемы промежуточного сброса 22. При этом уменьшается частота тактовых импульсов с выхода делителя частоты в К раз.Таким образом работает схема при включенном сложении до переполнения реверсивного счетчика 15 множителя.При промежуточных значениях кода интервала квантования и включенном вычитании на устройствах 8 и 15 убывает код реверсивного счетчика 8 до значения, . меньшего емкости счетчика 8 в К раз. Как только показание реверсивного счетчика 8 достигнет этого зцаче ния, с приходом следующего импульса срабатывает логическая схема 20 полной шкалы, которая запишет максимальное значение кода в реверсивный счетчик 8, и произойдет вычитание 1 из реверсивного счетчика 15 множителя. При этом увеличится частота тактовых импульсов с выхода делителя частоты в К раз.Таким образом работает схема при всех промежуточных значениях кода на реверсивном счетчике 15 множителя, кроме нулевого. Однако как только код в устройстве 15 станет равным нулю, в реверсивный счетчик 8 не будет переписываться максимальное значение кода, а вычитание будет продолжено до появления нулей в обоих реверсивных счетчиках.Итак, масштаб измерения интервала квантования изменяется как при увеличении, так и при уменьшении кода интервала, что зависит от спектральной плотности измеряемого.В предлагаемом преобразователе аналог - код управление включением масштаба интервала, в зависимости от величин заданных ошибок восстановления, позволяет резко сократичь время первого выхода ца оптимальный интервал квантования. 20 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 Предмет изобретенияПреобразователь аналог-код по авт, св. М. 369701, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса установления оптимального интервала квантования и уменьшения зависимости времени установления интервала от спектральной плотности сигналов, в него дополнительно введены триггер переключения схемы совпадения управления работой делителя частоты, схема ИЛИ и схемы совпадений для записи кода в реверсивцый счетчик множителя, причем раздельньш вход триггера переключения соединен с выходом счетчика количества измерений, а выходы триггера переключения соединены со входами схем совпадений управления работой делителя частоты, другие входы которых подключены к одному из выходов устройства управления; выход одной схемы совпадения управления работой делителя частоты через делитель частоты, а другой непосредственно подключены ко входу схемы ИЛИ, выход которой соединен со входом счетчика; входы схем совпадений для записи кода в реверсивный счетчик множителя соединены соответственно с кодовыми выходами источника дополнительных образцовых напряжений и управляющим выходом устройства управления, а выходы - с параллельными входами реверсивного счетчика множителя.ПодписноеСССР аказ 46 ИП типографии, ир. Сапунов 11 зд. М 2058 Госудрствениого комитета ио делам изобретений и