Устройство для ввода информации

(19) 1111 541 А 1 Ш 4 С 06 Р 3/00 13ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕЧИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано дляввода в ЭВМ сигналов с датчиков,Цель изобретения - повьппение точности устройства. В устройство, содержащее элементы И 1-5, схемы задержки6 и 7, регистр 8, инвертор 9, аналоговый ключ 10, блок элементов ИЛИ 11,последовательно соединенные генератор тактовых импульсов 12, счетчик13395 14 и дешифратор 15, управляющий мультиплексором 16, выход которого через усилитель 17 подключен к схеме аналого-цифрового преобразования с промежуточным преобразованием напряжение - время, введены датчик 20 исходного кода с блоком элементов И 21, подключенным через блок элементов ИЛИ 11 к входам загрузки введенных в устройство последовательно соединенных второго счетчика 22, многоразрядного элемента И 23 и Формирователя 24, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика 26, связанного по выходам с входами регистра 8, подключенного к блоку элементов ИЛИ 11. Первый выход дешифратора 15 подключает к входу измерительного тракта шину эталонного напряжения через 41аналоговый ключ 10 и отпирает логические элементы И для занесения ввычитающий счетчик 22 исходного кодас датчика 20. Результат измеренияпри этом записывается в регистр 8 ииспользуется для корректировки частоты заполнения третьего счетчика 26путем занесения при каждом рабочемизмерении во второй счетчик 22 кодас регистра 8 через блок элементовИЛИ 11, Этот код определяет коэффициент деления частоты второго генератора тактовых импульсов 13 при заполнении третьего счетчика 26 и автоматически поддерживает постоянным результат произведения частоты заполнения на коэффициент передачи аналоговой части измерительного тракта устройства. 1 ил, Изобретение относится к автоматике, измерительной информационной технике, предназначено для коммутации и преобразования низковольтных аналоговых сигналовв цифровой эквивалент и может быть испопьзовано как внешнее устройство для измерительных информационных систем и управляющих вычислительных комплексов. 10Цель изобретения - повышение точности устройства.На чертеже представлена функциональная схема устройства для ввода информации.15Устройство содержит пять элементов И 1-5, две схемы 6 и 7 задержки, регистр 8, инвертор 9, аналоговый ключ 10, блок элементов ИЛИ 11, два генератора 12 и 13 (тактовых импуль сов, первый счетчик 14, дешифратор 15, мультиплексор 16, усилитель 17, преобразователь 8 напряжения во временной интервал, триггер 19, датчик 20 исходного кода, блок элементов 25 Р 21, второй счетчик (с инверсными выходами) 22, многоразрядный элемент И 23, Формирователи 24 и 25 импульсов соответственно по переднему и заднему фронтам, третий (суммирую в 30 щий) счетчик 26. Входами устройства являются входы мультиплексора 16, выходами - выходы суммирующего счетчика 26 (информационные выходы) и выход третьего элемента И 3 (синхронизирующии выход).Устройство для ввода информации работает следующим образом.По сигналам с первого генератора 12 тактовых импульсов счетчик 4 каналов задает последовательно увеличивающийся код на дешифратор 15, на выходах которого последовательно появляются сигналы, управляющие переключением каналов мультиплексора 16 или включением аналогового ключа 1 О для подключения эталонного напряжения на вход измерительного тракта. Первый канал дешифратора 15 отводится для измерения рабочего коэффициента деления Р частоты с второго генератора 13 тактовых импульсов, На вход измерительного тракта подается при этом эталонное напряжение через аналоговый ключ 10, а на вычитающий счетчик 22 через блоки элементов ИЛИ 11 и И 21 - исходный код И с датчика 20, соответствующий напряжению Б, По сигналу с первого тактового генератора 12 запускается339541 4где Т, - временной интервал, пропорциональный входному напряжению Б и определяемый выраже. нием Т =К 1.1, (3) Г М = -- К Б М(7) Из выражения (7) следует, что величина входного сигнала Б, вычисленная по результирующему коду И, не , зависит для предлагаемого устройства(2) И.=Г Т также процедур а аналого-цифр ово го преобразования: сброс суммирующего счетчика 26, разрешение заряда накопительного устройства в преобразова 5 теле 18 напряжения во временной интервал через время, определяемое схемой 6 задержки для окончания переходных процессов в ключе 10, мультиплексоре 16 и усилителе 17, установка в О единичное состояние триггера 9 по сигналу с формирователя 25 импульса по заднему фронту сигнала с первого генератора 12 тактовых импульсов, определяющему окончание заряда нако пительного устройства и начало преобразования входного напряжения во временной интервал, определяющий время поступления сигналов калиброванной частоты Г с второго генератора 20 13 тактовых импульсов на счетный вход вычитающего счетчика 22 через первый элемент И 1Сброс триггера 19 производится от преобразователя 18 напряжения во временной интервал, выполненного, например, по схеме заряда конденсатора с последующим разрядом его эталонным током и определением момента перехода через нуль заряда этого конденсатора. 30 При работе на первом канале дешифратор 15 отпирает четвертый элемент И 4 и на вход загрузки вычитаю- щего счетчика 22 поступает код М, На35 выходе вычитающего счетчика 22, имеющего инверсные выходы, стоит многоразрядный элемент И 23, с которого при каждом прохождении нуля на вычитающем счетчике 22 появляется сигнал, 40 по которому формируется короткий импульс на формирователе 24 импульса по переднему фронту, вновь загружающий через четвертый элемент И,4 и блоки элементов И 21 и ИЛИ 11 исход б ный код с переключателя на вычитающий счетчик 22. Таким образом, на выходе формирователя 24 импульса по переднему фронту частота следования испульсов Г определяется выражением где Р и М определены ранее.Выходной код И на выходе суммирую- бб щего счетчика 26 определяется выраже- нием где К - коэффициент преобразованияаналоговой части измерительного тракта, определяемыйкоэффициентом усиления усилителя 17 и коэффициентом преобразования преобразователя18 напряжения во временнойинтервал.Для эталонного напряжения У результат измерений М записывается в виде Этот результат записывается в регистр 8 сигналом записи в регистр с второго элемента И 2, отпираемого через время, определяемое схемой 7 задержки, - время процедуры аналогоцифрового преобразования.",При измерении сигналов на рабочих каналах второй 2 и четвертый 4 элементы И заперты, а пятый 5 и третий 3 элементы И открыты сигналом с выхода инвертора 9, и сигналы с формирователя 24 импульсов по переднему фронту поступают на синхронизирующий выход устройства через третий элемент И 3, на чтение через пятый элемент И 5 кода И, с регистра 8 и загрузку его в вычитающий счетчик 22 через блок элементов ИЛИ 11, Частота Р в соответствии с выражением (1) делится с коэффициентом И, и на входе суммирующего счетчика 26 будет частотааь39541 5 13 ни от коэффициента преобразования К, ни от исходной частоты Р второго генератора тактовых импульсов.Единственным условием является стабильность параметров К и Р на время одного цикла измерений по всем каналам, включая канал эталонного напряжения, что легко практически осуществить, Медленный дрейф параметров К и Р предлагаемое устройство автоматически учитывает, Кроме того, выбрав величину М, равную значениюв единицах измерения напряжения (например, в микровольтах), получим возможность представлять результат измерения входного сигнала в тех же единицах согласно выражению (7).Таким образом, предлагаемое устройство для ввода информации по сравнению с известнь, имеет большую точность и более удобную форму представления результата измерений, так как в известном устройстве не учитывается дрейф коэффициента передачи в измерительном тракте, который для ма - ,лых сигналов составляет единицы процентов. Точность работы предлагаемого устройства улучшается в 5-10 раз, Форма представления результата непосредственно в единицах измерений напряжения значительно ускоряет анализ результатов человеком - пользователем устройства. Наличие в устройстве переключателя исходного кода позволяет исключить подгонку эталонного напряжения под величину, кратную 10 (как это обычно делается в подобных устройствах), и тем самым повысить стабильность эталонного сигнала за счет исключения нестабильных элементов регулировки эталонного напряжения. Формула изобретения Устройство для ввода информации, содержащее пять элементов И, два элемента задержки, регистр, инвертор, аналоговый ключ, блок элементов ИЛИ, два генератора импульсов, первый счетчик, дешифратор, мультиплексор, усилитель, преобразователь напряжения во временной интервал, триггер, информационные входы мультиплексора являются информационными входами устройства, адресные входы мультиплексора подключены к группе выходов дешифратора, выход которого подклю -5 10 15 20 25 30 ЗЬ 40 45 50 55 чен к управляющему входу аналоговогоключа, к входу инвертора, к первымвходам второго и четвертого элементов И,входы дешифратора подключенык выходам первого счетчика, выходпервого генератора импульсов подключен к счетному входу первого счетчика и входу первого элемента задержки,выход которого подключен к управляющему входу преобразователя напряжения во временной интервал, выходымультиплексора и аналогового ключаподключены к входу усилителя, выходкоторого подключен к информационномувходу преобразователя напряжения вовременной интервал, выход которогоподключен к К-входу триггера, прямойвыход которого подключен к первомувходу первого элемента И, второйвход которого подключен к выходу второго генератора импульсов, выход второго элемента задержки подключен квторым входам второго и третьего элементов И, выход третьего элемента Иявляется синхронизирующим выходомустройства, первые входы третьего ипятого элементов И подключены к выходу инвертора, выходы второго и пятого элементов И подключены к первомуи второму управляющим входам регистра, выходы которого подключены к входам первой группы блока элементовИЛИ, аналоговый вход аналоговогоключа подключен к шине эталонногонапряжения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены датчикисходного тока, блок элементов И,второй и третий счетчики, шестойэлемент И, два формирователя импульсов, выходы датчика исходного кодаподключены к входам группы блока элементов И, выходы блока элементов Иподключены к входам второй группыблока элементов ИЛИ, выходы которогоподключены к информационным входамвторого счетчика., инверсные выходыкоторого подключены к входам шестогоэлемента И, выход которого подключенк входу первого формирователя, выходкоторого подключен к счетному входутретьего счетчика, к вторым входамчетвертого и пятого элементов И, выход четвертого элемента И подключенк входу блока элементов И, выходпервого элемента И подключен к счетному входу второго счетчика, входвторого формирователя импульсов подСоставитель В.БазовкинТехред М.Ходанич Корректор А.Обручар Редактор И.Горная Заказ 4222/38 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, ужгород, ул. Проектная, 4 7 3395418ключен к входу первого элемента эа- чен к выходу первого генератора нмдержки, выход второго формирователя пульсов, выходы третьего счетчика импульсов подключен к входу второго соединены с информационными входами элемента задержки и Я-входу триггера, регистра и являются информационными вход сброса третьего счетчика подклю- выходами устройства.5