Преобразователь напряжения в кодс самоконтролем

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиреспублик) 27 99147/18-2 М, Кл. 03 К 13/О Геаударственнын винте СССР на делам нзебретеннй н открытейИзобретение относится к автоматичес кому контролю в измерительной технике.Известен преобразователь напряженияв код (ПНК) в котором обеспечивается проведение оперативного контроля рабо 5 тоспособности путем проверки осуществле-. ния уравновешивания входного сигнала компенсйрующим 11.Сднако осуществление контроля работоспособности путем проверки правильности уравновешивания входного сигнала компенсирующим после окончании процесса кодирований, т.е, во время проведения специальных контрольных .тактов приводит к дополнительным временным затратам, что снижает быстродействие ПНК, а в процессе контроля не выявляются те виды его неисправностей,. которые обуславливают;получение ошибочного результата кодирования, но не нарушают условий уравновешивания.Таким образом, указанный способ не обеспечивает проведение полного, контроля ПНК. Известен также ПНК с самоконтролем, в котором, с целью повышения полнотьг контроля, в контрольных тактах осуществляется сравнение компенсирующего сигнала, соответствующего обратном коду, полученному при кодировании, с контрольным сигналом, равным разности между напряжением опорного и входного сигналовДанное устройство содержит преобразователь кода в напряжение, блок срввне ния, блок управлейия, йереключатель, формирователь контрольного сигнала, ключ, комму татор, шины входного и опорного сигналов, шину . сигнала допуска, шины выходного кода и сигнала исправности.Контроль работоспособности устройства осуществляется.при проведении двух-дополнительных контрольных тактов. В первом такте по сигналу из блока управления коммутатор инвертирует .полученный код И, в результате чего на выходе преобразователя кода в напряжение устанавливается напряжение 0==(2 -1-,И) ь, где ь - величина кванта.В этом же такте на выходе формирователя контрольного сигнала формируетсяконтрольный сигнал Одщ.рд-овх=2 Ь-Оехзатем осуществляется сравнение сигна 1 5лов О, и О . Во втором контрольном такте напряжение Оо-р уменьшается на величину О ,после чего осуществляется сравнение полученного сигналаснапряжением "к, По результатам указанных операций в блоке управленияформируется сигнал исправности преобразователя 12,Недостатком этого устройства является необходимость в дополнительных времен 15ных затратах на проведение контрольных. операций, что снижает его быстродействие,Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя.Поставленная цель достигается тем,что в ПНК с самоконтролем, содержащий преобразователь кода в напряжение,выход которого подключен к первому .входу первого блока сравнения, выход25которого соединен с первым входом блока(управления, первый выход которого через коммутатор соединен с кодовымвходом преобразователя кода в напряжение, второй выход соединен с управляющими30входами коммутатора и переключателя,а третий и четвертый выходы соединенысоответственно с выходной"шиной и сшиной сигнала исправности, при этомшина опорного сигнала подключена к пер 35вому входу формирователя контрольного сигнала, ко второму входу переключателя и к аналоговому входу преобразователя кода в напряжение, а третий вход40переключателя подключен к шине входного сигнала, введены операционный усилитель и второй блок сравнения, причемшина входного сигнала подключена ковторому входу первого блока сравнения,второй вход которого соединен черезоперационный усилитель с первым входомвторого блока сравнения; при этом вто-рой вход операционного усилителя соединен с выходом переключателя, а50выходы формирователя контрольного сигнала соединены со входами второго блокасравнения, при этом второй вход формирователя соединен с пятым выходом блокауправления, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а второй выход подключен ко входудополнительного разряда преобразователякода в напряжение. фНа чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователяеУстройство содержит преобразователь кода в напряжение (,ПНК) 1, блок 2 управления, коммутатор 3, первый блок 4 сравнения, операционный усилитель 5, второйблок 6 сравнения, переключатель 7, формирователь 8 контрольного сигнала и шины 9 входного сигнала, 10 опорного сигнала, 11 выходного кода, 12 сигнала исправности, первую, вторую. и третью выходные шины 13-15 блока управления и входную шину 16 блока 6 сравнения.Оперативный контроль ПНК в процессе преобразования заключается в определении правильности формирования компенсирующего сигнала, Значение компенсирующего сигнала заранее известно только для первого такта: О : 2 . В произволькном-ом такте значение компенсирую 3 оо Ров щего сигналац=Ы + - , где ю .,значение разрядного коэффициента-го разряда, определяется текущим значением кодируемого напряжения Ох и заранее неизвестно. Однако известно, что разность между значениями кодируемого и компенсирующего сигналов в 1 -ом такте при исправной работе преобразователя должна быть такова, чтобы обеспечивалась возможность компенсации в последу ющих тактах, т.е. В случае, если в-ом такте Ох-0, ( , то в процессе преобразо 1вания уравновешивание не достигаетсядаже причард 1 .р,-А:О (случай перекомпенсации). Если же в Ы, -ом тактеО -11,. ) о.", то уравновешиваниебх Оне достигается даже при дрИ.+-,=й,:(случай недокомпенсации),Таким образом, текущий допусковыйконтроль величины Ох-ц в соответствии с (1) и-ом такте позволяетсудить о возможности достижения комценсации в последующих тактах, т.е. обисправности преобразователя на данномтакте уравновешивания.Устройст во работает следующим образом.В первом такте преобразования навыходной шине 13 блока 2 управленияформируется и -разрядный код М.,1000О, а по сигналу с шины 14того же блока осуществляется включение5 834890 6в положение "1 ф дополнительного разряда ния замены неисправного ПНК на резерв- ПНК 1, формирование на выходе коммута- ное.тора 3 кода М.,=0111, 1 (т.е. инверти- С целью упрощения формирователя 8 роввние кода Й ), коммутация переклю- контрольного сигнала контроль работы чателем 7 напряжения Ооп на вход опера-ПНК может осуществляться не в каждом,юционного усилителя. 5, при этом по сиг-а только в первом и последнем тактах налу с шины 15 блока управления на преобразования. При этом, если и любом . выходах формирователя 8 контрольного из промежуточных тактов преобразования сигнала устанавливаются напряжения " +значение сигнала О - О и; выходит заОоп+ 0 и фф-О, На входной шине 10 пределы допуска+ то в последую 2.оОДоб оп16 блока 6 сравнения в случае исправ щих тактах урввновешиввние не достигает- ной работы преобразователя ус.рнавливает ся, т.е, в последнем и -ом такте при ся сигнал О -О =Ося сигнал Оп- ,= Оп- " = - уев , МЕх-Ок)на выходе блока 6 срава на выходе этого блока - сигнал 2 = нения получают 2=1. формирование наО В случае отказа типа, фсопвйд " ка- И шине 2 выходного сигнала исправности кого-лйбо разрядного переключателя ПНК (неисправности) ПНК 2= 2 М Х обеспе с - - и=-1. Сигнал Х поступаетОчивает контроль его работы к моменту в блок 2 управления и обеспечивает фор- окончания цикла кодирования . Требовамирование сигнала неисправности на вы- ния к формирователю 8 контрольного ходной шине 12, Одновременно с про сигнала упрощаются, поскольку в расведением контрольной операции осуще- сматриваемом случае на его выходе нествдяется рабочая операция. Значение обходимо. формировать только две парыод разрядного коэффициента 4,определяется сигналов: в первом такте сигналы - - с помощью блока 4 сравнения и запоми- Одоп и - ; - + доо и в -ом такнается в. блоке 2 управления, те сигналы - 2- и , В этом слуВо втором и последующих тактах чае среднее время выявления отказа по сигналу с шины 14 блока управдения (сбоя) близко к циклу преобразования.осуществляется поддержание в положении г, Совмещение по времени рабочих и0 дополнительного разряда ПНК 1, передача через коммутатор 3 сигнала И 4 с шины 13 блока у равления без инвертирования на кодовый вход ПНК 1. Перекдючатель 7 осуществляет коммутацию напряжения О навход операционного усилителя, с выхода которого снимается сигнал О- О, . На выходах формирователя 8 контрольного сигнала зстанввливаются сигналы - , иООП 4. Результат сравнения сигналовоп1на входах блока 6 сравнения в-ом такте запоминается в блоке 2 управления. Одновременно с этим значение разрядного коэффициента определяется с помощью блока 4 сравнения.45Таким образом, к моменту окончания ь-го такта преобразования осуществляет ся формирование выходного кода ПНК на шине 11 и сигнала исправности на шине 12. В случае формирования в 1 -ом такте сигнала 2., =-1 на выходе блока 6 сравнения блок 2 управления вырабатывает сигнал неисправности на шине 12.ЭтОт сигнал может бытьиспользован ддя повторения цикла преобразования ПНК с целью устранения влияния случайных сбоев, а в случае. поворотного появления сигнала неисправности - для осуществлеконтрольных операций позволяет полностью устранить дополнительные временные затраты на проведение оперативного контроля, что повышает быстродействие предлагаемого ПНК. Формула изобретения1Преобразователь напряжения в код с самоконтролем, содержащий преобразователь кода в напряжение, выход которого подключен к первому входу первого бло-, ка сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый вы-, ход которого через коммутатор соединен кЬ- довым входом преобразователя кода в напряжение, второй выход соединен с управляющим ми входами коммутатора и переключателя, а третий и четвертый выходы соединены соответственно с выходной шиной и с шиной сигнала исправности, ори этом шина опорного сигнала подключена к первому входу формирователя контроль." ного сигнала, ко второму входу переклкь чвтеля и к анадьговому входу цреобрвзо- ввтеля кода в напряжение, а третий вход переключателя подключен к шине входного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпнения быстродей7 834890 8ствия преобразования, введены операкоторого соединен с выходом второгоционный усилитель и второй блок срав- блока сравнения, а второй выход панеция, причем шина входного сигнала каочен ко входу дополнительного разподключена;ко второму входу первого ряда преобразователя кода в нацряжеблока сравнения, второй вход которогониесоединен. через операционный усилительс первым входом второго блока сравне- Источники информации,ния, при этом второй вход операцион- принятые во внимание при экспертизеного усилителя соединен с выходом пе 1. Гитис Э. И. Преобразователи инреклвчателя, а выходы формирователя 10 формации для электронных цифровыхконтрольного сигнала соединены со вхо- вычислительных машин, М., "Энергия,дами второго блока сравнения, при этом 1975, с. 353,-332,его второй вход соединен с пятым вы. Авторское свидетельство СССРходом блока управления, второй вход по заявке Ъ 2373905, 18.06.76.