Преобразователь напряжения в интервал времени Советский патент 1983 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в цифровых приборах специального и универсального назначения.

Известен преобразователь напряжения в интервал времени, содержащий первый ключ, выход которого через первый резистор соединен с первьви входом интегратора, второй вход ко торого через второй.резистор соединен с выходе второго ключа, а выход через блок сравнения соединен с первым входом третьего ключа и первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с вторым входсм третьего ключа и входом блока управления, выход которого соединен с входом первого ключа С ЗНедостатком данного устройства является низкая чувствительность.

Известен преобразователь напряжения в интервал времени, содержгиций .первый интегратор, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого через рой интегратор соединен соответственно с первым входом первого интегратора, с первым выходом источника образцового напряжения и первым

входом переключателя, выход которого соединен с вторым входе первого интегратора, второй вход соединен с вторым выходом источника образцового напряжения, а третий вход соединен с входом блока сброса и выходом триггера, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход соединен с выходом генератора

10 импуль сов, а выход блока сброса соединен с входом сброса второго интегратора 2 .

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность,.

15

Цель изобретения - повьииение чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения .в интервал времени, содержащий источ20ник образцового напряжения, первый интегратор, первый вход которого через второй интегратор соединен с первым входом компаратора, второй вход - с выходом переключателя, а вы25 ход - с вторым вход см компаратора, выход которого соединен с первым входе триггера, второй вход кото- . рого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первым входом

30 переключателя и с входом блока сброса, выход которого соединен с. управляющим входом второго интегратора введены анализатор знака и коммутато первый и второй входы которого соединены с выходом источника образцового напряжения, третий и четвертый входы - соответственно с выходом генератора импульсов и с выходом анализатора знака, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, а второй вход --С общей шиной.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы работы предлагаемого устройства.

Устройство содержит интегратор 1, компаратор 2, источник 3 образцового напряжения, коммутатор 4, интегратор 5, анализатор б знака, переключатель 7, блок 8 сброса, триггер 9, генератор 10 импульсов.

На временной диаграмме обозначено измеряемое напряжение, импульсы тактовой частоты, напряжение на входах компаратора 2, напряжение на выходе триггера 9, напряжение на выходе анализатора 6, напряжение на вы.ходе коммутатора 4, образцовое напряжение на входе интегратора 1.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени t приходит импульс с генератора 10 и устанавливает триггер 9 в положение, при котором переключатель 7 подключает к первому входу интегратора 1 отрицательное образцовое напряжение (jg, а блок 8 выключается..

После этого напряжение на выходе интегратора 1 начинает линейно возраотать, а напряжение на выходе интегратора 5 - линейно убывать. В момент времени t они становятся равны, и компаратор 2 срабатывает. Это приводит к срабатыванию триггера 9, который посредством переключателя 7 отключает образцовое напряжение UQ от входа интегратора 1 и включает блок 8, в результате чего на выходе интегратора 5 устанавливается напряжение равное нулю. В момент времени tj импульс перебрасывает триггер 9, далее цикл работы повторяется при смене знака входного напряжения, происходящего в момент времени t, сигнал на выходе, интегратора 1 в момент t становится paBHbiM нулю и далее линейно возрастает. При этом в момент времени t на выходе анализатора б появляется импульс, который подготавливает срабатывание коммутатора 4. Как только поступает импульс тактовой частоты в момент t5 он срабатывает и подключает к входу переключателя 7

образцовое напряжение -hUp. Если в момент времени t входное напряжение (Jy вновь становится положительным, в момент t на выходе анализатра б появляется импульс, но другой полярности по сравнению с моментом времени tg- . Этот импульс подготавливает подключение к входу переключателя 7 образцового напряжения UQ. Процесс преобразования описывается системой уравнений

( ЦО-ЦУ

1-е i г Ч

Ui Ti-T consb,

где 1Г - постоянная времени интегратра;

Т - время преобразования. Совместное решение двух уравнений дает функцию вида

-Из этого выражения можно видеть, что диапазон изменения параметра Т в два раза больше, чем в известном устройстве. Поэтому чувствительность предлагаемого устройства повышается.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения в интервал времени, содержащий источник образцового напряжения, первый интегратор, первый вход которого через второй интегратор соединен с первым входом компаратора, второй вход - с выходом переключателя, а выход - с вторым входом компаратора, выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первым входом переключателя и с входом блока сброса, выход которого соединен с управляющим входом второго интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены анализаторы знака и коммутатор, первый и второй входы которого соединены с выходами источника образцового напряжения, третий и четвертый входы - соответственно с выходом генератора импульсов и с выходом анализатора знака, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, а второй вход с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание-при экспертизе

1.Шляндин В.М. Цифровые электроизмерительные приборы. М., Энер гия, 1972, с. 147, рис. 3-43 а.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2037545,

кл. Н 03 К 13/20, 1974 (прототип).