Интегрирующий преобразователь напряжение-код

(28) Приоритет по делам нзооретений и открытий(088.8) Лата опубликования описания 15.09.80/ НАПРЯЖЕНИЕ - КОД Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве многоканального преобразователя напряжений постоянного и переменного тока в цифровой код.5Известен интегрирующий преобразователь напряжение - код, содержащий ключи, опорный источник напряжения, выходы которого соединены со входом интегратора, выход которого соединен со входами блоков сравнения 1).Недостатком устройства является низкая точ. ность преобразования,Известен интегрирующий преобразователь напряжение - код, содержащий источники эталон 15 ного напряжения и входного сигнала, выходы которых через ключи соединены со входом интегратора, выход которого соединен через блоки сравнения с двумя входами устройства управления, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выходы соединены с управляющими входами ключей 2).Недостатком устройства является низкая точ. ность преобразования. Цель изобретения - повышение точности преобразованияя.Указанная цель достигается тем, что в интегрирующий преобразователь напряжение - код, содержащий источники образцового напряжения постоянного и переменного тока, интегратор, два блока сравнения, два источника пороговых напряжений, генератор импульсов, измеритель интервалов, устройство управления, четыре ключа, введены дополнительный ключ переключателя, источник напряжения смещения и устройство вычитзния и деления, причем выход измерителя интервалов соединен с входом устройства вызитания и деления, выход которого соединен с четвертым входом устройства управления, выход которого соединен со вторым входом ин. тегратора, третий вход которого соединен с выходом источника напряжения смещения, а первый вход через дополнительный ключ соединен с общей шиной устройства, управляющий вход дополнительного ключа соединен с управляющим входом устройства управления.Структурная схема устройства приведена нз фиг. 1; график, поясняющий процесс преобрз-эовЭГия напряжения постоянного тока, - нафиг. 2; график, поясняющий процесс преобра.зования напряжения переменного тока - нафиг. 3.Преобразователь напряжение - код содержит5ключи 1-5, интегратор 6, блоки 7, 8 сравнения,генератор 9 импульсов, измеритель 10 интервалов, источники 11, 12 образцового напряженияпостоянного и переменного тока, устройство 13управления, устройство 14 вычитания и деления, источник 15 напряжения смещения, источники 16, 17 напряжения срабатывания.Устройство работает следующим образом(фиг. 2), В начальный момент интегратор 6удерживается в исходном состоянии запирающимпотенциалом, поступающим с устройства 13 напрямой вход "операционного усилителя интегра.тора 6. При этом ключ 1 замкнут, а ключи2 - 5 разомкнуты. После снятия запирающего по.тенциала с прямого входа операционногоусилителя начинается процесс интегрирования ЕПри этом напряжение станет равным Ез, отсчет"времени прекратится, Результат измерения вМиде числа йо перепиШется в устройство 14и там запомнится. В тот же момент."по сигналу,поступившему с блока 7, на прямой вход операционного усилителя интегратора 6 вновь поступит запирающее напряжение. Оно будет поступать до тех пор, пока интегратор 6 не установится в исходное состояние, После этого30процесс интегрирования начнется снова. На на.чальном участке, как и в предыдущем цикле,интегрируется только напряжение Е но затем,после того как напряжение на выходе интегра.тора 6 превысит напряжение Е, и начнетСя от.счет времени т , ключ 1 разомкнется,обр.ключ 2 замкнется.и начнется процесс интегрирования суммы напряжений Е, и Е б Этото р.,процесс длится в течение времени т,задава.емого устройством 13, после чего указанные 40ключи возвратятся в первоначальное состояниеи далее снова будет интегрироваться напряжение Е,. В момент когда напряжение на выхо.де ийтегратора достигнет величйны Е;";"отсчет" " времени прекратится и длительность интервалаинтегрирования т в виде числа й- такжеобР обр.запомнится устройством 14. Следуюшии циклинтегрировайия происходит так же, как и предыдущий. Отличие- его состоит лишь в том,что вместо суммы Е, и Е за время 1- обр. 50интегрируется сумма напряжений Е, и ОДлительность этого цикла интегрирования т,в виде числа М, также запоминается. Затем таким же образом производится поочередное ин.тегрирование сумм напряжения Е, и остальных55преобразуемых напряжений (в случае многоканального преобразователя). Напряжение переменного тока преобразуется в код таким же обраЭом, что и напряжение постоянного тока. Отли 4чие состоит ли 1 ць в том, что (см. фиг. 3) в качестве образцового напряжения при этом используется напряжение переменного тока той же частоты, что и преобразуемое напряжение (это необходимо для обеспечения независимости коэффициента преобразования от частоты преобразуемого напряжения), а также в том, что суммы напряжений Е, + Е б и Е, + Еобр. 1 из м. интегрируются только один полупериод эа один цикл преобразования. Интегрирование этих напряжений обеспечивается замыканием ключей 4 и 5.Измерение интервалов производится путем подсчета количества импульсов частоты Е, поступавших от источника 16 за измеряемый отрезок времени. В устройстве происходит эна. чительная коррекция влияния изменений времени задержки срабатывания блоков 7, 8 сравнения на результат преобразования, Это объясняется тем, что напряжение на их входах изменя. ется в одном направлении и с одинаковой скоростью. Поэтому задержки срабатывания обоих блоков сравнения одинаковы, а следовательно, взаимно компенсируются. Кроме того, линейность начального участка интегрирования в предложенном устройстве лучше, чем в устройстве двойного интегрирования. Это объясняется тем, что отсчет времени интегрирования начинается не одновременно с началом интегрирования, а несколькопозже, т.е. после того, как переходные процессы в интеграторе, связанные с началом интегрирования, практически закончатся,Формула изобретенияИнтегрирующий преобразователь напряжение . - код, содержащий источники образцового напряжения постоянного и переменного тока, выхо. ды которых через первый и второй ключи соединены с первым входом интегратора, шины источников сигналов переменного и постоянно. го тока через третий и четвертый ключи соединены с первым входом интегратора, выходы которого соединены с первыми входами блоков сравнения, вторью" входы которых соединены систочникамипороговых напряжений, а выходы соединены с первым и вторым входами изме. рителя интервалов и с первым и вторым входами устройства управления, третий вход которого соединен с выходом источника образцово. го напряжения переменного тока, управляющий выход устройства управления соединен с управ. ляющими входами четырех ключей, выход ге. нератора импульсов соединен с третьим входом измерителя интервалов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены дополнительный ключ, источник напряжения смещения и устройство вычитания и деления, причем выход изме.рнтеля интервалов соединен с входом устрой.ства вычитания и деления, причем выход изме.рителя интервалов соединен с входом устройства вычитания и деления, выход которого со.единен с четвертым входом устройства управле.ния, выход которого соединен со вторым входом интегратора, третий вход которого соединен с выходом источника напряжения смещения,а первый вход Через дополнительный ключ соединен с обгцей шиной устройства, управляющий вход дополнительного ключа соединен с управ.ляющим выходом устройства управления. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Шляндин В. М Цифровые электроизмерительные приборы. М., "Энергия", 1972, с, 161.2, Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., "Энергия", 1975, с. 375-.79, рис. 8 - ба (прототип).7 о 4130 г. оставительехред Е,итов илешк Тираж 995 ВНИИПИ Государственного комитета по делам иэобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб