Устройство для ввода информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 19) И 1) 4 55 А 1 СПУБЛИК 4 С 06 Р 3/00, 15/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 930311, кл. С 06 .Г 3/00, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к областямавтоматики и измерительной информационной техники и предназначено длякоммутации и преобразования аналоговых сигналов, Цель изобретения - повышение точности результатов изме1247 рений. Сущность изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее элементы И 1-6, элемент НЕ 7, элементы задержки 8-10, последовательно. соединенные генератор такто-. вых импульсов 11, счетчик 12 и дешифратор 13, управляющий коммутатором сигналов с датчиков, выход которого через усилитель 15 и выбираемые с помощью компаратора и триггера 18 полярности прямую или инвертирующую цепь подключен к входу схемы аналогоцифрового преобразования с промежуточным преобразованием напряжение - время, введены два многоразрядных регистра 24-25, соединенных с выходами и входами реверсивиого счетчика 23, входы управления направлениемсчета которого подключены к выходамтриггера полярности 18. Первый и второй выходы дешифратора блокируют выборку стробов и отпирают регистры 24и 25, на которые записывается текущее значение смещения для сигналовположительной и отрицательной полярности. Для измерения смещений по сигналам с первого и второго выходов дешифратора замыкается ключ 28, соединяющий выход коммутатора с шинойнулевого потенциала, 1 ил .Изобретение относится к автоматике, измерительной информационной технике и предназначено для коммутациии преобразования аналоговых сигналовс широким динамическим диапазоном вцифровой эквивалент, может быть применено как внешнее устройство дляизмерительных информационных системи управляющих вычислительных комплексов,Цель изобретения - повышение точности результатов измерений,На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого устройства для ввода информации.Устройство содержит шесть элементов И 1-6, элемент НЕ 7, три элемента задержки 8-11, первый генераторимпульсов 11, счетчик 12, дешифра,тор 13, мультиплексор 14, усилитель 15 первый 16 и второй 17 ключей, первый триггер 18 инвертирую-щий повторитель 19, компаратор 20,блок элементов ИЛИ 21, первый элемент ИЛИ 22, реверсивный счетчик 23,два регистра 24 и 25, задающий генератор 26, преобразователь 27 напряжения во временной интервал, третийключ 28, четвертый элемент задержки 29, седьмой элемент И 30,второйтриггер 31,второй элемент ИЛИ 32,Устройство для ввода информацииработает следующим образом.По сигналам с генератора тактовыхимпульсов 11 счетчик 12 задает по 510 15 20 25 30 последовательно появляются сигналы, управляющие переключением каналов мультиплексора 14 или ключом 28 подключения нулевого сигнала на вход измерительного тракта.Первые два канала отводятся для измерения смещений в измерительном тракте при измерении положительных и отрицательных сигналов. На вход измерительного тракта подается приэтом нулевой, сигнал через третий ключ 28, замкнутый при прохождении измерений на первом и втором каналах, т.е, в начале цикла измерений. Для этого на управляющий вход третьего ключа 28 подается сигнал управления с выхода второго элемента ИЛИ 32, входы которого связаны с первым и вторым выходами дешифратора 3. С этих же выходов дешифратора 3 сигналы поступают на установочные входы первого триггера 18. При работе на первом канале триггер 18 сброшен и измеряемый сигнал с блока усилителей 15 поступает на вход преобразо- вателя 27 напряжения во временной интервал через ключ 16 (положительный входной сигнал). По сигналу с тактового генератора 11 запускается также процедура аналого в цифрово преобразования: сброс реверсивного счетчика 23, перепись через время, определяемое схемой задержки 9, на- следовательно увеличивающийся код на дешифратор 13, на выходах которого3 ,1 2417 триггер 18 управления выбором полярности текущего значения выходного сигнала с компаратора полярности 20, поданного на вход триггера 18, установка через элемент задержки 29 в единичное состояние второго триггера 31, определяющего временной интервал преобразования напряжения - время для заполнения реверсивного счетчика 23 счетными импульсами эталон- О ной частоты с генератора 26 через элемент И 4 и элемент ИЛИ 22, Сброс триггера 31 производится от блока 27 преобразования напряжения во временной интервал, выполненного, напри мер, по схеме заряда конденсатора с последующим разрядом его эталонным током и определением момента перехода через нуль заряда этого конденсатора. 20В результате цикла аналого-цифрового преобразования на реверсивном счетчике 23 образуется дополнительный код числового эквивалента входного сигнала, так как направление 25 счета будет определено состоянием триггера полярности 18.При опросе первого и второго каналов происходит измерение смещений в измерительном такте. Для этого по сигналам с первого и второго выходов дешифратора 13 объединяются на элементе ИЛИ 32 и поступают на управляющий вход третьего ключа 28, замыкание которого приводит к подклю- З 5 чению на вход измерительного тракта нулевого сигнала с шины нулевого потенциала. Триггер полярности 8 при этом устанавливается по установочным входам в нулевое (первый канал де О шифратора 13) или в единичное (второй канал дешифратора 13) состояние на все время цикла аналогоцифрового преобразования. По первому каналу измеряется смещение для ветвиположительных входных сигналов (усилитель 15, первый ключ 16), по второму - для отрицательных (усилитель 15, второй ключ 17, инвертирующий повторитель 19). Обозначим результаты измерения этих смещений соответственно И и Б 2. Регистры 24 и 25 при изме, рении смещений заперты, так как за:перт элемент И 3 через элемент НЕ 7, а,. элементы И 1 и 2 открыты, в результате чего после цикла аналого-цифрового преобразования результаты измерений Б и Б соответственно перепи 855 4саны с выхода счетчика 23 на регистры 24 (для положительных входных сигналов) и 25 (для отрицательных входных сигналов). Перезапись производится по сигналу с генератора тактовых импульсов 11, задержанному на элементах задержки 9 и 8 на время цикла аналого-цифрового преобразования. Элемент И 37, вырабатывающий сигналы синхронизации внешнего регистратора результатов измерений (поступающие на общий выход устройства) на время измерения смещений, блокируется сигналом с элемента НЕ 7.Остальные входные каналы (начиная с третьего) предназначены для измерения сигналов с рабочих датчиков. На триггер 18 записывается при этом состояниекомпаратора 20, так как установочные входы триггера 18 ужене влияют на его состояние, Цепи формирования стробов для регистров 24 и 25 (схемы совпадений 3, 5, 6) разблокированы и в зависимости от полярности входного сигнала на счетчик 23 переписывается код с регистра 24 (для отрицательных входных сигналов) или с регистра 25 (для положительных входных сигналов).Перепись производится после на-.чального сброса счетчика 23 и установки триггера 18 с задержкой, определяемой элементом задержки 9, на время переходных процессор в мультиплексоре 14 перед занесением дополняющей единицы на счетный вход счетчика 23 через элемент задержки 10 (время задержки определяется временем переписи кода с регистров 24 и 25 на счетчик 23). Перепись кодов М, (с регистра 24) и И (с регистра 25) в инверсном виде и дополнение их единицей по счетному входу позволяет получить на счетчике 23 величину (-Б) или (-1 ), представленную в дополнительном коде (для последующей операции вычитания). Далее снекоторой задержкой на элементе задержки 29 вырабатывается сигнал начала цикла аналого-временного преобразования, устанавливающий триггер 31 в единичное состояние, после чего на счетный вход счетчика 23 поступают импульсы с генератора 26 через элемент И 4 и элемент ИЛИ 22. Счетчик 23 работает при этом или в режиме суммирования (для положительных входных сигналов), или в режиме вы 12 ц 78читания (для отрицательных входныхсигналов),Пусть на счетный вход поступит Еимпульсов. Они связаны с входным ср.гналом Б зависимостью5М= кЦ+Б (3)где К - коэффициент преобразованияизмерительного тракта;И - смещение в измер 11 тельнс 1тракте для соответствующе с .,ссостояния триггера полярности 20 (И =. И, для р=Р;Б = И ДлЯ Р = 1).гПоскольку перед началом цикла а 1;. -лого-циФрового преобразования на 15счетчик 23 занесен код (-И ) ., кс 1:.ечным результатом преобразования будетвеличинаБ-Бе =ктЗ,пропорциональная величине входного 20сигнала, учитывающая знак последнегои представленная в дополнительномкоде, который обычно используется ввычислительной технике. Эта величина выставляется на шинах общего выхода устройства вместес сиги а. с м синхрсниэ а 1 п 1 и р або,". пе кстратсра поступсА;",)дим сс ("хемь 1 сов"падений 30 после скснчар 1 ия .Икла преобразования, время кстсрс.с задаетсясхемой задержки ",Следует заметиь. ;с сме 11 е 1 И,измерительном тракте дрер.;Ьующа,".величина, которая может принимать какположительные, так и отрицательныезначения. Это автоматически учитывается прецложенной структу-сй устройства, Единственным условием правильного функционирования устройства яв 40ляется сохранение знака входного сигнала во время его отбора схемой аналого-цифрового преобразования (от момента перезаписи полярности на триггер 18 до окончания заряда конденса 45тора в преобразователе 27 напряженр 1 яво временной интервал, определяемоесигналом, поступающим на управляющррй 1вход преобразователя 27 с выхода схемы задержки 29).Предлагаемое устройство,цля вв даинформации по сравнению с известнымимеет большую точность и более удобную форму представления результата измерений пррр сохранении быстродействия устройства. Это можно подтвердить тем, что в известном устройствене учитывается наличие смещения в измерительном тракте и его дрейф, ко 55 бторые составляют обычно единицы миллинсльт и десятки микровольт на градус соответственно. Если шкала измерительного устройства рассчитана,например, на 10 мБ с чувствительностью 10 мкВ, это приводит к существенным ошибкам. Точность работы предлагаемого устройства по сравнению с известным улучшается н 5-1 Я раз. Формапредставления конечных результатов вдополнительном коде, учитывающем ззнак входного сигнала, позволяет на1,0-20% снизить общее время после;.ющей обработки да;111 ых на ЭВ 11,Формула изобретенияУстройство для в,;,а;.И.-срмацр 1 и содержащее с первого .с шесток эле менты И, элемент ИЕ с первого по третий элементы задержки, первый генератор импуль 1 ов, счетч:.к дешифратор, мультиплексор, усилитель, первый и второй ключи, инвертирующ:;й повторитель, ксмпаратор, первый триггер, выхоц первого генератора импул=- сов подключен к входу счетчика и входу второго эг мента.за;е:жки, выход которсгс подключен к пер-:с:.у входу третьего элемента И, к в.Оду ле-,.- вого элемента задержки и к четверто-. му вхс.,у первого триггера, и .ямой и инверсный выходы которого подключень; к управляющим входам первого и второго ключей соответственно и к вторым входам пятого и шестого элементов И, выхоцы счетчика подключены к вхоцам дешифратора первый и второй выходы .которого подключены к третьему и второму входам первого триггера соответственно и к первым входам первого и второго элементов И, остальные выходы де 1 шфратора подключены к адресным входам мультиплексора, информационные входы которого являются входами устройства, выход мультиплексора подключен через усилитель к инФормационным входам первого и второго ключей и к входу компаратора, выход которого подключен к первому входу первого триггера выход второго ключа подключен к входу инвертирующего повторителя, выход элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу третьего элемента задержки и к первым входам пятого и шестого элементов И, выход первого элемента задержки подключен к вторымЗаказ 4126/48 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, 11 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,4 72 входам первого и второго элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности результатов измерений, в него введены блок элементов ИЛИ, первый и второй элементы.ИЛИ, реверсивный счетчик, первый и второй регистры, второй генератор импульсов, преобразователь напряжения во временной интервал, третий ключ, четвертый элемент задержки, седьмой элемент И, второй триггер, выходы первого и второго элементов И подключены к входам записи первого и второго регистров, выходы пятого и шестого элементов И подключены к входам считывания первого ивторого регистров, выходы первого ивторого регистров подключены к входам блока элементов ИЛИ, выходы ко-торого подключены к входам предварительной установки реверсивного счетчика, выходы которого являются информационными выходами устройства,соответствующие информационные входыпервого и второго регистров объединены и подключены к выходам реверсивного счетчика, первый вход седьмого элемента И .подключен,к выходупервого элемента задержки, а второйвход подключен к выходу элемента НЕ,выход седьмого элемента И являетсясинхронизирующим выходом устройства,вход четвертого элемента задержки 47855 8подключен к выходу второго элементазадержки, а выход подключен к первому входу второго триггера и к управляющему входу преобразователя напря-жения во временной интервал, выходкоторого подключен к второму входувторого триггера, выход которого под-.ключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен к 10 второму входу первого элемента ИЛИ,первый вход которого подключен к выходу третьего элемента задержки, авыход подключен к счетному входу реверсивного счетчика, вход сброса которого подключен к выходу первого генератора импульсов, первый и второйуправляющие входы реверсивного счетчика подключены к прямому и инверсному выходам первого триггера соответст- О венно, выход второго генератора импульсов подключен к второму входучетвертого элемента И, выходы первогоключа и инвертирующего повторителяподключены к второму аналоговому вхо ду преобразователя напряжения во временной интервал, входы второго элемента ИЛИ подключены к первому ивторому выходам дешифратора, а выходподключен к входу элемента НЕ и к управляющему входу третьего ключа, выход которого подключен,к шине нуле-ного потенциала, информационный входтретьего ключа подключен к выходумультиплексора.