Многоканальный аналого-цифровой преобразователь Советский патент 1983 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к измери тейьвой технике, а именно к преоб. разователям температуры, используюадим в качестве датчиков-термосопротивяёния. .Известно многоканальное устройст : йр для измерения температуры, содер жащее включенные в мостовую схему :и8мернте1ль.ный генератор тока, резне ;Toip Ьраднения и термометры сопротив лемия, соединенные с блоком измерения при помоида трехпроводной линии и коммутатбра tl 3 - ,: Недостатком этого устройства яв.ляётся нелинейная зависимость выход ного напряжения от сопротивления те 1 юметрдв, что приводит к дополнител ной погрешности преобразования. Наиболее близким к изобретению по техническому решению является мн гок.аИальное устройство для измерени тбктературы, содержащее термосопротивления, коммутатор, блок управления коммутатором, генераторы изме- рительного и компенсирукяцего тока, усилитель, интегратор, бло:; управлений, источник опорного напряжения компаратор, ключи и связи между ними 2. .Ус-достатком известного устройства явлрется то, что появляются дополнительные составляющие погрешнос ти, вызванные изменением номинала резистора сравнения, изменением величины компенсирующего тока и комму ;,татором резисторов сравнения. Кроме того, количество различных диа-пазонов ограничено количеством точных резисторов сравнения, установленных в устройстве. Получить В процессе эксплуатации промежуточные значения грдниц даапазона кодируемых сопротивлений нельзя. .Целью .изобретения является повышение точности измерения. По.ставлённая цель достигается т,вм, что в многоканальный аналоге.цифровой преобразователь, содерж ишй блок управления коммутатором, выходы которого подключены к входам :Коммутатора.,терморезисторы, первые выводы каждого, из которых подключен к обвдей шине, вторые выв- ды подключены через коммутатор к выходу изме рительного генератора тока и первому ,входу усилителя, второй вход : кот.орого Через коммутатор подключен к выходу компенсирующего генератора TOfKa, a выход усилителя и выход ис..Ьчника опорного напряжения соответ стйенно подключены через первый и ;шторой ключи к входу интегратора, выхой которого через компаратор под ключен к первому входу блока управлений, первый выход -которого подклю чен к с -входу счетчика, второй и тр тий выходы - к вxoдa l управления первого и второго ключей, а инфорМ:а-( ционные входы - к выходам счетчика, введены постоянный запоминающий узе,л элемент И-НЕ, элементы 2И-НЕ и эле-. мент 2И, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, в торой - с выходом элемента И-НЕ и с вторым входом блока управления, а выход подключен к R-входу счетчика, выходы которого подключены -соответственно к первым входам элементов 2И-НЕ, вторые Бходал - к выходам постоянного запоминающего узла, а выходы - к соответствующшм входам элемента И-НЕ, управляющий вход которого подключен к пятому выходу блока управления, при этом входы постоянного запоминающего узла подключены к выходам блока управления коммутатором, а первые выводы терморезисторов через коммутатор подключены к выходу компенсирующего генератора тока.. На чертеже представлена функциональная схема многоканального аналого-цифрового преобразователя. Устройство содержит коммутатор 1, термррезисторы 2, генератор 3 измерительного тока, генерс1тор 4 компенсирующего тока, усилитель 5, интегратор б, компаратор 7, источник 8 опорного напряжения, :ключи 9, блок 10 управления, блок И управления коммутатором, счетчик 12, постоянный запоминающий узел 13 (ПЗУ), элементы 14 2И-НЕ, элементы 15 И-НЕ, элементы. 16 2И.. Преобразователь работает следующим образом.. Блок 11 управления коммутатором вырабатывает сигнал, по которому коммутатор 1 под1 лючает один из терморезисторов 2 к выходам генераторов 3 и 4 и к входам усилителя 5. Этот же сигнал возбуждает на выходе ПЗУ 13 код, соответствующий диапазону выбранного канала. Блок 10 управления замыкает ключ 9, подающий на вход интегратора 6 выходное напряжение усилителя 5. После окончания первого такта интегрирования блок 10 замыкает ключ 9, подключающий к входу интегратора б источник 8. Одновременно во время второго шага интегрирования разблокируется элемент 15 И-НЕ. Когда во время второго шага интегрирования тактовые импульсы, поступакхдие на С-вход счетчика 12, устанавливают в нём код, равный требуемому смещению диапазона, на выходе элемента 15 возникает импульс, который после элемента 16 2и поступает на R-вход счетчика 12 и устанавливает его в нулевое состояние. После прохождения импульса элемент 15 блокируется сигналом с выхода блока 10 управления до начала следующего второго шага интегрирования. Второй шаг интегрирования окан.чивается в момент срабатывания компаратора 7, когда выходное напряже. ни« интегратора 6 меняет знак. Таким образом использование вместо резисторов сравнения цифрового способа сдвига диапазона преобразуемых сопротивлений повышает точность преобразователя, так как исключаются погрешности, вызванные неточность и нестабильностью этих резисторов и погрешности, вызванные коммутатором, переключакзищм эти резисторы. Компенсирующий ток создает на порядок меньшую погрешность, так как не протекает через резистор сравнения. Расширяются функциональные возможности устройства, так как в заданных пределах можно устанавливать для каждого канала произвольное знг 1«ние смещения диапазона. Требуемое |смещение диапазона достигается не 1установкой в блок высокостабильных резисторов смещения с различными номиналами, а лищь перепрЬграммированием ПЗУ. .

МИОГОКМГАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ЦИфЮВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок уйравления комивутатором выходы которого подключены к входам коммутАТ(Ч, {гермо|реэистор1л, первые выводы каждого иэ которых подключены к общей июне, вторые выводы подключены через Komytarop к выходу измерительного генератора тока и первому входу:усилителя, второй вход, которо FQ через коммутатор подключен к выходу кркпенсирукмцего генератора тоKai, а )выход усилителя и выход источ1шка опорного напряжения соответственно подАЛючеШ через первый и второй ключи к входу интегратора, выход которого через коАшаратор подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к t-входу счетчика, второй и третий выходы - к входам управления первого и второго ключей, а информещионные входы -.к выходам счетчика, от л и ч а ю щ и йен тем, что, .с целью повышения точности измерений, него введены постоянный за.поминаю11В1й узел, элемент И-НЕ, элементы 2И-НЕ и элемент 2И, первый Вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, второй с шьпсодом элемента И-НЕ и с вторым входом блока управления, а выход подключен к R -входу счетчика, выхо- . ды которого подключены соответственно к первьм. входам элементов 2И-НЕ, вторые входы - к заходам постоянного запркинаюшего узла, а выхода к соответствуюцим входам элемента И-НЕ, управляющий вход которого подключен к пятому выходу блока: управления, при зтОм входы постоянного запоминающего узла подключены к выходам блока управления коммутатором, а первые выводы терморезисторов через коммутатор подключены к выходу компенсирукщего генератора тока.