Преобразователь напряжение-код

О П И С А Н И Е (и)938387ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ Сфез СоветснмкСфцмдлмстмчеснмаРеспублик(51), л. Н 03 К 13/02 Ввуйвустинай квннтвт СИР в сваи нзвбрвтеыкЯ и вткрнтиЯ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ - КОП,1Изобретение относится к вычислитель ной технике и может быть использовано в различных системах обработки первичной информации.Известен преобразователь напряжениекод, содержащий генератор импульсов, выход которого через ключ соединен с последовательно соединенными триггерами, выходы которых соединены с входами преобразователя код - напряжение, выходкоторого через блок сравнения соединен с входом управляющего триггера, выход которого соединен с управляющим входомключа 13 Известен также преобразователь напряжение - код, содержащий последовательно соединенные декадные преобразователи напряжения, цифровое отсчетное устройство 123 .Недостатками известных устройств является низкое быстродействие.Цель изобретения - повышение быс вродейс твня. 2Укаэанная цель достигается тем, что в преобразователь напряжение - код, содержащий цифровой отсче жый блох, вход которого соединен с выходом блока обработки информации, последовательно соединенныее декадные преобразователи напряжения введены компарвтор, блок опреде ления коню измерения, блок определения диапазона, блок сравнения, два элемента И и два элемента ИЛИ, формирователь управляющих сигналов, формирователи узких и широких импульсов, три счегпка импульсов, счетчик циклов, генератор импульсов и дешифратор, причем вход компаратора соединен с первыми входами пер вого элемента И и блока определения конца измерения, а выход с первыми входами формирователя управлякацих сиг нвлов и блока определения диапазона, пер вый выход которого через последовательно соединенные формирователь щироких импульсов и первый элемент ИЛИ соедин нен с вторым входом первого элемента И выход которого соединен с входом деквдно 3 93838 го преобразователя напряжения старшего разряда, второй выход блока определения диапазона через последовательно соединенные второй элемент И, первый счетчик импульсов, блок сравнения и формирова тель узких импульсов соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ и блока определения конца измерения, а выход формирователя управляющих сигналов соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, при этом вход счетчика цик: лов через последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй счетчик импульсов и дешифратор соединен с кодовы ми входами декадных преобразователей напряжения, а выход - с входом блока обработки информации, цифровые входы которого соединены с выходами декадных преобразователей напряжения, импульсные входы которых соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход блока сравнения через третий счетчик импульсов соединен с первым входом второго счетчика импульсов и вторым выходом дешифратора, второй вход второго счетчика импульсов соединен с выходом блока сравнения, второй вход формирова теля управляющих сигналов с выходом блока определения конца измерения, третий вход - с третьим выходом блока опзю ределения диапазона, а выход генератора импульсов - с вторым входом второгоэлемента И.На фит. 1 приведена структурная электрическач схема устройства; на фиг. 2 -: временные диаграммы, поясняющие прин 35 цип работы устройства.Устройство содержит компаратор 1, , блок 2 определения диапазона, формирователь 3 управляющих сигналов, блок 44 О определения конца измерения, декадные преобразователи 5 - 7 напряжения блока 8 обработки информации, цифровой отъсчетный блок 9, счетчик 10 циклов, элементы ИЛИ 11 и 12, формирователь 13 узких импульсов, дешифратор 14, счетчики 15 - 17 импульсов, блок 18 сравнения, элементы И 19 и 20, генератор 21 импульсов, формирователь 22 широких импульсов, который включает в себя элемент И 23, второй вход которого соединен с генератором 24 импульсов, а выход соединен с расширителем 25 импуль са определенной длительности. Формирователь 3 соединен с нулевымивходами функциональных узлов преобразователя, имеющих элементы памяти и с выходом блока 4,7 фНа фиг. 2 представлена временная диаграмма, содержащая напряжение 26 на входе устройства, напряжение 27 на выходе компаратора 1, напряжение 28 на входе формирователя 3, напряжение 29 на выходе блока 2, напряжение 30 на выходе блока 4, напряжение 31 на входе счетчика 15, напряжение 32 на входе элемента И 20, напряжение 33 на выходе формирователя 22, напряжение 34 на втором выходе формирователя 3, Результат вычисления считывается цифровым отсчетным устройством 9.Кодирование входного напряжения (иэ мерение мгновенного значения входного сигнала) производится следующим образом.ъИзмеряемое напряжение поступает на вход компаратора 1 через элемент И 19 на последовательно соединенные декадные преобразователи 5 - 7. В компараторе 1 после дифференцирования входного сигнала выделяется последовательность импульсов, соответствующая моментам перехода через ноль входного напряжения. По этой последовательности импульсов в блоке 2 в цикле подготовки преобразователя напряжение - код к измерению определяелся частота входного сигнала.Дальнейшая работа устройства зависит от частоты входного сигнала, Если кодируются сигналы, лежащие в области нижних частот, с выхода блока 2 выдается разрешающий потенциал на элемент И 23 в первый полупериод входного напряжения в цикле измерения (фиг. 2 а). Через нее начинают проходить сигналы генератора 24 частоты Е, которые после достижения определенной длительности в расширителе 25 поступают с его выхода для запуска декадных преобразователей 5 - 7, а через элемент ИЛИ 11 для стробирования входного сигнала, Так как время преобразования .декадных преобразователей 5 - 7, а Т меньше длитель ности широкого строб-импульса, то за время его действия измеряется мгновенное значение входного сигнала,Количество измерений мгновенных значений входного сигнала за его полупериод при постоянстве частотыгенератора 24 зависит от частоты входного сигнала. В связи с этим в блоке,8, где производятся функциональные преобразования, необходимые для вычисления действующего значения напряжения, вводктся количество измерений мгновенных значений входного сигнала, проведенных за его полу период, Подсчет количества измерений,производится с помощью счетчика 10, накоторый через элемент ИЛИ 12 поступают сигналы формирователя 22.При работе в области верхнихчастот,в связи с тем, что декадные преобразователи 5 - 7 не успевают закодироватьмгновенное значение входного сигналаза время действия узкого строб-импульса,кодирование производится поэтапно. Впервый период входного напряжения кодируется первый разряд этого напряжения,во второй период - второй разряд входного напряжения и т. д. Выбор режимаработы (поэтапное кодирование) при работе в области верхних частот осушествляется блоком 2, с выхода которого выдается разрешающий потенциал на алементИ 20, а с другого выхода - сигнал, изменяющий работу формирователя 3 в циклизмерения. 20Последовательность узких строб-импульсов при поэтапном кодировании мгновенного значения входного сигнала, поступаюшая через элемент ИЛИ 11 с формирователя 13; вырабатывается следующим 25образом,С выхода формирователя 3 в каждыйпериод входного сигнала в момент егоперехода через ноль в первый полупериодна нулевой вход счетчика 15 поступают . зэсигналы обнуления. При равенстве кодовв счетчике 15, на который через элементИ 20 поступают счетные импульсы генератора 21, и в счетчике 17 срабатываетблок 18. Сигналы блока 18 поступают3через формирователь 13 и элемент ИЛИ11 для стробирования входного сигналав элементе И 19 и на счетный вход счетчика 16.Количество срабатываний блока 18при измерении одного мгновенного значения напряжения равно числу десятичныхразрядов кода устройства. При поступлении первого импульса с блока 18 (первый период входного сигнала) счетчик4516 через дешифратор 14 управляет кодированием первого разряда входного сигнала.При поступлении второго импульса с блока18 (второй периоц вкоаного сигнала) насчетчик 16 дешифратор 14 включает сле цую-щий декадный преобразователь 6 и т. дЫй -й сигнал блока 18 включает последний декадный преобразователь 7, На этомкодирование первого мгновенного значния входного сигнала заканчивается. Переход на кодирование последуюшего ( 1 + Ямгновенного значения входного сигналаОсущеспошляется в результате того, чтодешифратор 14 после поступления в счет 87 6чик 16 импульсов, соответствуюших количеству декад, обнуляет счетчик 16, а в счетчик 17 добавляет единицу.Поэтому блок 18 срабатывает в момент Ф.+ 1 относительно начала периода входного сигнала.Окончание кодирования мгновенных значений входного сигнала при работе в области верхних ч -.тот происходит после срабатывания блока 4, который выдает сигнал на окончание измерительного прсьцесса на вход формирователя 3. Он сра батывает при поступлении на него первого сигнала блока 18 во второй полупериод измеряемого сигнала (отрицательная полуволна) .формула изобретенияПреобразователь напряжение - код, содержащий цифровой отсчетный блок, вход которого соединен с выходом блока обработки информации, последовательйо соединенные декадные преобразователи напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия введены компаратор, блок определения конца измерения, блок определения диапазона, блок сравнения, два элемента И, два элемента ИЛИ, формирователь управляющих сигналов, формирователи узких и широких импульсов, три счетчика импульсов, счетчик циклов, генератор импульсов и дешифратор, причем вход компаратора соединен с первыми входами первого элемента И и блока определения конца измерения, а выход - с первыми входами формирователя управляюших сигналов и блока определения диапазона, первый выход которого через последовательно соединенные формирователь широких импульсов и первый алемент ИЛИ соединен с вторым входом первого алемента И, выход которого соединен с входом декадного преобразователя напряжения старшего разряда, второй выход блока определения диапазона через последовательно соединенные второй элемент И, первый счетчик импульсов, блок сравнения и формирователь узких импульсов соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ и блока определения конца измерения, а выход формирователя управляющих сигналов соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, при этом вход счет чика циклов через последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй счетчик импульсов и дешифратор соединен с7 93838 кодовыми входами декадных преобразователей напряжения, а выход - с входом блока обработки информации, цифровые входы которого соединены с выходами декадных преобразователей напряжении, 3 импульсные входы которых соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход блока сравнения через третий счетчик импульсов соединен с первым входом второго счетчика импуль 1 е сов и вторым выходом дешифратора, второй вход второго счетчика импульсов сощюнен с выходом блока сравнения, второй вход формирователя управляющих сигналов 7 8с выходом блока определения конца измерения, третий вход - с третьим выходом блока определения диапазона, а выход генератора импульсов - с вторымвходом второго элемента И,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Шляндин В. М. цифровые электро- измерительные приборы. МЭнергияф, 1972, с. 249, рис. 6 3.2. Шляндин В. М. цифровые автокомпенсаторы прямого уравновешивания. М., Энергияф, 1968, с. 10 прототип).Составитель А. ртовРедактор Г. Ус Техред С. Мигунова Корректор Л. Бокщан,Заказ 4479/78 Тираж 959 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушскаа иаб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Уюород, ул. Проектнаа, 4