Многоканальный преобразовательаналог-код

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическикРеспублик и 843217(28)Приоритет но делам изобретений и открытийО публ и кова но 30. 06, 81 . Б ел лете нь Лй 24(53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 30,06.81(71) Заявитель нститут кибернетики АН байджанской ОСР 54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ - КОД к изме ь использ х сигнал вой форм В 44969 ано зеобразоващий и блоков ь код - н ских элементов вый ло И, коммутатор канический элемент ИЛких элементов И,двоичный счетчик,а третьих логичес п к вторьходной р ич стр,ния,блок уприх элемен реключателеи,т ИЛИ, сумИ, первые в групп пей логический элемени триггер 1.нако это устройство не позволяет водить уточнение значений коэфнтов управления регрессии вида О+ аХ+ аХ. -.+ать(тт вающего искомую неизмеряемую веус косвенными измеряемыми етрами Х;, (:т-п), что являеттов вто м фи Ъ связ личи а Изобретение относитс ой технике и может быт ля измерения многомерн редставленных в аналог По основному авт.св. естен многоканальный птель аналог-код, содерж сравнения, преобраэоват пряжение, и первых логи 2ся существенным недостатком, так какдля реальных объектов с течением времени эти коэффициенты меняют своизначения и требуется их корректировка, а в некоторых случаях они неизвестны и требуется их определение.Цель изобретения - повышение точности преобразования.Поставленная цель достигается тем,что в многоканальный преобразователь 10аналог - код, содержащий и блоковсравнения, первые входы которых соединены с соответствующими и шинамивходного сигнала, вторые входы соединены с выходами преобразователя кодав напряжение, а выходы подключенысоответственно к первым входам и первых элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими ивыходами коммутатора каналов, а выхо".ды и.первых элементов И соединены ссоответствующими и входами первогоэлемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам К вторых элеме35 ля аналог - код,Устройство содержит и шин 1 входных сигналов и блоков 2 сравнения,преобразователь 3 кода в напряжение,первые и элементов И 4, коммутатор5 каналов, первый логический элемент Ф 3 8432 тов И, выходы которых соединены с со" ответствующими. К входами выходного регистра, а вторые входы подключенык соответствующим 1 первым выходам счетчика, вторые выходы которого соединены с соответствующими М входами5 преобразователя кода в напряжение, блок управления, выходы с первого по третий которого соединены соответственно управляющим входом счетчика,1 О установочными входами счетчика и выходного регистра и управляющим входом коммутатора, четвертый выход со. - единен с единичным установочным входом триггера, нулевой установочный15 вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а единичнЪЙ выход триггера подключен к первым входам а третьих элементов И вторые входы которых соединены с соответствующими20 выходами коммутатора каналов, а третьи входы подключены к первому выходу блока управления, а выходы через соответствующие первые а групп переключателей соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выходы которого соединены с соответствующими входами сумматора, управляющий вход которого соединен с пятым выходом блока управления, введены накапливающий сумматор, регистр сдвига, узел сравнения, третий элемент ИЛИ и в дополнительных групп переключателей, причем выходы коммутатора через а дополнительных групп переключателей соединены со вхоДами третьего элемента ИЛИ, выходы которого соединены с первыми входами узлов сравнения, вторые входы которого соединены с выходами выходного регистра, а выход подключен к управляющему входу регистра сдвига, установочный вход которого подключен к пятому выходу блока управления, а выход подключен к шестому входу блока управления и к пер-; вому управляющему входу накапливающего сумматора, информационные входы которого соединены с выходами сумматора, а второй и третий управляющие входы - соединены соответственно с седьмым и восьмым выходами блока управления.На чертеже предсталена структурная схема многоканального преобразовате 17; 4ИЛИ 6, вторые К элементов И 7, 1-разрядный выходной регистр 8, 1 с-разрядный двоичный счетчик 9, блок 10 управления, третьи а логических элементов И 11, первые ш групп переключателей 12 по с 1 штук в каждой группе, второй логический элемент ИЛИ 13,сумматор 14, триггер 15, накапливающий сумматор 16, регистр 17 сдвига,узел 18 сравнения, третий логическийэлемент ИЛИ 19, вторые в групп переключателей 20 по М штук в каждой группе.Предлагаемое устройство работаетв трех режимах.1, Преобразование и-канальной ана"логовой информации в, цифровой ког.2. Преобразование и-канальной аналоговой информации в цифровой код содновременным измерением неизм; ряемойвеличины, связанной с и меряемымианалоговыми параметрами управлениемлинейной регрессии.3. Преобразование и-канальной аналоговой информации в цифровой код содновременным измерением неиэмеряемой величины, связанной с измеряемыми аналоговыми параметрами уравне нием линейной регрессии, уточнениеили определение коэффициентов этогоуравнения,В первом режиме в начале работыблок управления 1 О приводит в нулевое состояние выходной регистр Я идвоичный счетчик 9. При преобразовании входного сигнала о-го канала(1 с 9и) счетные импульсы .от блокауправления 10 последовательно поступают на вход двоичного счетчика 9,содержимое которого поступает на входные шины преобразователя 3 кода в напряжение, В момент равенства линейноступенчатого напряжения, которое вырабатывается на выходе преобразователя кода 3 в напряжение и поступаетнаблоки 2 сравнения с входным сигналом 9-го канала на выходе ц-ой схемы2 сравнения появляется импульс, который, проходя через ц-ый элемент И 4,открытый 9-ым выходом коммутатора 5каналов, поступает через элементИЛИ 6 на входы элементов И 7 и передает содержимое 1-разрядного двоичного счетчика 9, которое соответствует в этот момент времени,значению измеряемого аналогового сигнала о-го канала на 1-разрядныйвыходной регистр 8. В результате завершения преобразования сигнала о-го8432канала в выходном регистре 8 находится цифровое значение измеряемого ана логового сигнала д-го канала.Во втором режиме до начала работы на щ группах переключателей 12 устанавливаются соответствующие значения величины коэффициентов с (1:4-П) уравнения регрессии, блоком 10 управления в накапливающий сумматор 14 за-. носится постоянная величина 0, ре ф гистр 8 и двоичный счетчик 9 устанавливаются в нулевое состояние, триггер 15 устанавливается в единичное состояниеПри преобразовании входного сиг нала д-го канала Х счетные импульсы от блока 10 управления последовательно поступают на вход двоичного счетчика 9 и одновременно каждый из иих, проходя через р-ный (1рс ш) эле мент И 11, открытый р-ым выходом ком/ мутатора 5 каналов, передает через элемент ИЛИ 13 значение р-го коэффи- циентас 1 р уравнения регрессии, набранное на р-ой группе переключателей 2 З 12, на вход сумматора 14. Таким образом, в зависимости от того, сколько счетных импульсов проходит через р-ый логический элемент И 11, столько же раз набранный на соответствующих переключателях 12 коэффициент ор слагается. сам с собой в сумматоре 14.Прохождение упомянутых счетных импульсов через р-ый элемент И 11 . прекращается в момент равенства линейно-ступенчатого напряжения, которое вырабатывается на выходе преобразователя 3 код - напряжение, с выходным . сигналом д-го канала, Сравнение этих напряжений происходит на соответствующем д-ом блоке 2 сравнения. В результате этого равенства на выходе блока 2 сравнения д-го канала вырабатывается импульс, который, проходя через д-ый логический элемент И 4, открытый д-ым выходом коммутатора .5 каналов, поступает через элемент ИЛИ 6 на нулевой установочный вход триггера 15 и устанавливает его в нулевое состояние. Тем самйм триггер 15 запирает элементы И 11. Кроме того, импульс с выхода элемента ИЛИ 6 поступает на входы элементов И 7 и передает содержимое К-разрядного двоичного счетчика 9, которое соответствует в этот момент времени значению измеряемого аналогового сигнала д-Го канала на к-разрядный выходной регистр 8, В результате завершения пре-. 17 Фобразования сигнала д-го канала в 1-разрядном выходном регистре 8 находится цифровое значение измеряемого аналогового сигнала д-го канала, а к содержимому сумматора 14 прибавляется произведение цифрового значения преобразованного аналогового сигнала д-го канала и соответствующего коэффициента управления регрессии. Перед измерением. сигнала очередного входа блок 1 О управления производит гашение содержимого 1-разрядного двоичного счетчика 9 и 1-разрядного выходного регистра 8, а также устанав- ливает:в единичное состояние триггер 15. Процесс преобразования происходит аналогично. Измерение же неизмеряемой величины у завершается тогда, ,когда все косвенные измеряемые параметры Х связанные си характеризующие его изменения, будучи преобразованными, произведут через соответствующие элементы И 11 передачу соответствующих им коэффициентов О 1 уравнения регрессии, набранных заблаговременно на соответствующих переключателях 12, через элемент ИЛИ 13 в сумматор 14.В третьем режиме работы устройства, кроме выполнения функции второго режима, также производится уточнение или опеределение коэффициентов уравнения регресии, прн которых устройство показывает на сколько единиц изменяется функция, если значение одного из аргументов изменяется на единицу, а все остальные аргументы при этом остаются неизменными,Уточнение или определение коэффициентов уравнения регрессии производится следующим образом.Перед началом работы устррйства в этом режиме на а группах переключателей 20 соответственно набираются такие диапазоны для параметров Х1 которые с большей вероятностью встречаются в процессе преобразования соответствующих переменных Х , Блоком 10 управления производятся все подготовительные операции второго режима работы. Кроме того, накапливающий сумматор 16 устанавливается в нулевое состояние и устройством 1 О управления при передаче коэффициента в сумматор 14 производится установка в единичное,состояние младшего разря" да регистра 17 сдвига.Принцип работы устройства во многом идентичен второму режиму. Отличие84321 состоит в том, что в процессе работы устройства на узле сравнения 18 производится сравнение преобразованных аналоговых переменных Х;, поступающих на входные шины блока 18 с выхо 5 дов выходного регистра 8 с соответствующими заданными значениями диапазонов для этих переменных, набранных заблаговременно на в группах переключателей 20. В случае равенства сравниваемых значений на выходе блока 18 вырабатывается импульс, который поступает на шину сдвига 17 регистра и производит сдвиг единицы на один разряд. В случае соответственного ра венства всех значений преобразуемых параметров Х с заранее набранными на переключателях 20 диапазонами для параметров Х; на старшем разряде регистра 17 сдвига возникает сигнал, который фиксируется в блоке 10 управ-ления и одновременно производит передачу содержимого сумматора 14 в накапливающий сумматор 16. После 5 та - ких передач (5 задается на блоке 10 25 управления кратным степени числа два) содержимое накапливающего сумматора 16 представляет собой сумму, из которой путем деления на число 5 (деление практически сводится к определению места запятой в делимом и для заданного 5 оно заранее известно)получается среднее значение величины ).Перед началом очередного цикла измерений на одной из групп переключате-З 5 лей 20 (например, первой группе)предшествующее значение задаваемого диапа. зона для параметра Хр, меняется на единицуМ - Х : 4 значения осталь2ных параметров на переключателях 20 остаются неизменными и управляющим сигналом с блока управления 10 накапливающий сумматор 16 перводится в режим вычитания, Теперь в тех случаях, когда в процессе преобразования имеет 15 место равенство всех значений преобразуемых параметров Х с соответствующими, заранее заданными на переключателях 20 диапазонами параметров Х содержимое сумматора 14 вычитается из 5 содержимого накапливающего сумматора 16, Очевидно, что после 5 таких моментов содержимое накапливающего сумматора 16 составит величину Х - =с.2 1 Перед началом очевидного цикла изменений.управляющим сигналом с блока управления 1 О накапливающий сумматор 16 переводится в режим сложения. Работа устройства происходит аналогич 78но вышеописанной и в случаях, когда в процессе преобразования имеет место равенство всех значений преобразуемых параметров х с соответствующи 1ми, заранее заданными на переключателях 20 диапазонами параметров к содержимому накапливающего сумматора 16 прибавляется содержимое сумматора 14. Очевидно, что 5 таких моментов содержимое этого сумматора составит величинуЗЗ:д +Ъ, Перед началом очередного цикла измерений управляющим сигналом с блока управления 10 накапливающий сумматор 16 переводится в режим и на первой группе переключателей 20 устанавливается диапазон параметра Х , который отличается от предыдущего Х., на единицу Х в= 1 , значения остальныхдиапазонов параметров на переключателях 20 являются неизменными. Работа устройства происходит аналогично вышеописанной и в случаях, когда в процессе преобразования имеет место равенство всех значений преобразуемых г параметров Х: с соответствующими, заранее заданными на переключателях 20 диапазонаМи параметров Х содержимое сумматора 14 зычитается из содержимого накапливающего сумматора 16. Очевидно, что после 5 таких моментов содержимое накапливающего сумматора 16 составит величину- = ц+ с 1: дТаким образом, накапливая получаеемые значения коэффициента с в количестве раз, кратном степени числадва, определяется среднее значениекоэффициентас 1, которое и являетсяискомой величиной.Уточнение остальных коэффициентовуравнения регрессии производится заданием соответствующих значений диапазонов для параметров на соответствующих группах переключателей 20аналогично,Если коэффициенты уравнения регрессии неизвестны и требуется их определить, то исходя из предварительнойинформации, получаемой от объектов,на переключателях 12 задаются априорные значения этих коэффициентов, затем путем многократного уточненияпо предлагаемой методике определяются их искомые значения.Формула изобретенияМногоканальный преобразовательаналог - код по авт.св. У 744969,8432 10 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразования введены накапливающий сумматор,регистр сдвига, узел сравнения, третий элемент ИЛИ и в дополнительныхгрупп йереключателей, причем выходыкоммутатора через в дополнительныхгрупп переключателей соединены совходами третьего элемента ИЛИ, выходы которого соединены с первыми входами узлов сравнения, вторые входыкоторого соединены с выходами выходного регистра, а выход подключен куправляющему входу регистра сдвига,17 10установочный вход которого подключенк пятому выходу блока управления, авыход подключен к шестому входу блока управления и к первому управляющему входу накапливающего сумматора,информационные входы которого соединены с выходами сумматора, а второйи третий управляющие входы соединены,соответственно с седьмым и восьмымвыходами блока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 744969, кл. Н 03 К 13/17, 2.11,77.г 1 аСоставитель Л,Беляеваедактоп Л.Пчелинская Техред Н.Бабурка Корректор Л.Иван9 сное Зака Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 63/81 Тираж ВНИИПИ Государственнопо деламизобретен 113035, Москва, Ж,88 Подпи комитета СССР и открытий аушская наб.,д