Устройство для ввода информации

(50 4 С Об Р 3/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1339541, кл. С 06 Р 3/00, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и предназначено для коммутации и преобразования в цифровую форму сигналов отпараметрических датчиков (тензометрических и др.). Изобретение может бытьиспользовано как внешнее устройстводля измерительных информационных систем и управляющих вычислительных комплексов или как автономное устройстЯО.ИЗЯ 568 А 2 во для измерения деформаций. Цельюизобретения является повышение точности устройства и возможности представления вводимой информации в наглядной форме, Устройство содержитпреобразователь напряжения во временной интервал, два счетчика, дешифратор, мультиплексор, усилитель,триггер, аналоговый ключ, два генератора тактовых импульсов, датчикисходного кода, делитель напряжения,элементы И. Указанная цель достигается за счет исключения волны дрейфа напряжения питания информационныхдатчиков на результаты измерений иформирования датчиком исходного кодас учетом зависимости выходного сигнала от параметров измерительногодатчика. 2 ил, 1439568Изобретение относится к автоматике и измерительной информационнойтехнике, предназначено для коммутации и преобразования в цифровую Фор 5му сигналов от тензометрических дат-,чихов или от другого типа параметрических датчиков, может быть использовано как внешнее устройство дляизмерительных информационных систем 10и управляющих вычислительных комплексов или как автономное устройство дляизмерения деформаций и является усовершенствованием устройства по авт,св. 9 1339541. 15Целью изобретения является повышение точности устройства и наглядности представления информации.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства; на Фиг . 2 - типовая схема включения,тензометрического датчика.Устройство содержит шесть элементов И 1-6, две схемы 7 и Я задержкирегистр 9, инвертор 10, аналоговый 25ключ 11, блок элементов ИЛИ 12, двагенератора 13 и 14 тактовых импульсов, счетчик 15, дешифратор 16,мультиплексор 17, усилитель 18, преобразователь 19 напряжения во вре" 30менной интервал, триггер 20, задатчик 21 исходного кода, блок элемен,тов И 22, вычитающий счетчик 23, фор.мирователи импульсов по переднему24 и заднему 25 фронтам, суммирую.щий счетчик 26, делитель 27 напряжения,тензометрические датчики 28 иисточник 29 их питания.Устройство работает следующим образом. 40По сигналам с генератора 13 так;товых импульсов счетчик 15 каналовзадает последовательно увеличивающийся код на дешифратор 16, на выходах которого последовательно появляются сигналы, управляющие переключением каналов мультиплексора 17 иливключением аналогового ключа 11 дляподключения эталонных сигналов сдатчиков 28, питаемых от блока 29или сигнала с делителя 27 напряжения на вход измерительного тракта.Первый канал дешифратора 16 отводится для измерения рабочего коэффициента деления частоты с второго генератора 14 тактовых импульсов. Навход измерительного тракта подаетсясигнал с делителя 27 напряжения, делящего напряжение питания датчиков 28 в й раэ,через аналоговый ключ 11,а на вычитающий счетчик 23 через блоки элементов ИЛИ 12 и И 22 подаетсяисходный код М с переключателя задатчика 21 исходного кода, соответствующий выражению где М - код датчика исходного. кода,Й - коэффициент деления делителя напряжения;Б - тензочувствительность тенэодатчиков (или коэффициентизмеряемого физического параметра с параметром датчика для другого типа параметрических датчиков).По сигналу с генератора. 13 запускается также процедура алфавитноциФрового преобразования: сброс суммирующего счетчика 26, разрешение заряда накопительного устройства в преобразователе 19 напряжения во временной интервал через время, определяемое схемой 7 задержки для окончания переходных процессов в ключе 11, мультиплексоре 17 и усилителе 18, установка в единичное состояние триггера 20 по сигналу с формирователя 25 импульса по заднему фронту сигнала с генератора 13 тактовых импульсов, определяющему окончание заряда накопительного устройства и начало преобразования входного напряжения во временной интервал, определяющий время поступления сигналов ка" либрованной частоты Р с генератора 14 тактовых импульсов на счетный вход вычитающего счетчика 23 через элемент И 1.Сброс триггера 20 производится от преобразователя 19 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.При работе на первом канале дешиФратор 16 отпирает элемент И 4 и на вход загрузки вычитающего счетчика 23 поступает код М с задатчика. 21, На выходе вычитающего счетчика 23, имеющего инверсные выходы, стоит многоразрядный элемент И б, с выхода которого при каждом появлении логических1439684 единиц на выходах вычитающего счет- щий счетчик 23 через блок элементов чика 23 появляется сигнал, по которо- ИЛИ 12. Частота Г в соответствии с му формируется короткий импульс на выражением (1) станет теперь делить- формирователе 24 импульсов, вновь ся с коэффициентом И и на входеч5загружающии через элемент И 4 и бло- суммирующего счетчика 26 будет часки элементов И 22 и ИЛИ 12 исходный тотакод с задатчика 21 в счетчик 23. Таким образом, на выходе формирователя Г 24 импульсов частота следования им- . 10 раь Д пульсов г определяется выражением(5) Выходной код в соответствии с выражениями (2) и (3) будет определяться выражением а выходной код М на выходе суммирующего счетчика 26 определяется выражением(2) 20 где Т - временной интервал, пропорциональный входному напряжению П и определяемый выражением 25где К - коэффициент преобразованияаналоговой части измерительного тракта, определяемый коэффициентом усиления усилителя 18 и коэффициентом преобразования преобразователя19 напряжения во временнойинтервал.Для сигнала с делителя 27 напряжения результат измерений К запишется в виде(9) Из выражения (9) видно, что величина деФормации Е , вычисленная по 56 РезультиРующему коду И, не зависитдля предлагаемого устройства ни от коэффициента преобразования К, ни от исходной частоты Р второго генератора тактовых импульсов,Этот результат записывается в регистр 9 сигналом записи в регистр с выхода элемента И 2, отпираемого через время, определяемое схемой 8 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 интвертора 10, и сигналы с формирователя 24 импульсов поступают на синхронизирующий выход устройства через элемент И 3 и на чтение через элемент И 5 кода Н с регистра 9 и загрузку его в вычитаюгде Б - измеряемый сигнал с тензометрического датчика.Обычно тензометрические датчики имеют мостовую схему включения, представленную на Фиг. 2.Выходной сигнал П такого тензодатчика для обычно имеющих место на практике деформаций, не превышающих 107, определяется выражением (2) где К - сопротивление одного плечамоста (для простоты рассматривается равноплечий мост содним активным плечом);г - изменение сопротивления активного плеча датчика при наличии деформации материала,на который наклеен активныйтензорезистор,Ч - напряжение питания датчика.Величина деформации Я связана с изменением сопротивления выражением(10) формула изобретения 5 1439568 6Единственным условием здесь явля- ты с параметрическими датчиками люется стабильность параметров К и Г бого вида.на время одного цикла измерений по Наличие в устройстве задатчика всем каналам включая канал измереВ5исходного кода позволяет исключить ния сигнала с делителя напряжения, подгонку коэффициента деления в деличто легко практически осуществить. теле напряжения под величину,.крат,Иедленный дрейф параметров К и Р дан- ную 10 (как это обычно делается в ное устройство автоматически учиты- подобных устройствах), и тем самым вает. Кроме того, выбрав величину И 10 повысить стабильность этого коэффив соответствии с выражением циента деления сигнала за счет исключения нестабильных элементов регулировки.получим возможность представлятьрезультат измерения деформации в,деформации. Подбирая соответствующим образом величину И для других типов парамет,рических датчиков, это устройство может быть использовано и для рабо- Ф Устройство для ввода информациипо авт. св. В 1339541, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше О ния точности устройства, в него введен делитель напряжения, включенныймежду шиной питания тензометрическихдатчиков и входом эталонного напряжения аналогового ключа.Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5