Устройство для преобразования сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01R19/00 

О 00 4;: Од

Сеть

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ, содержащее измерительный преобразователь, тактовый генератор , соединенный с управляющим входом;МОдулятора, и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него дополнительно введены блок запоминания питающего напряжения и блок управления, причем входы блока запоминания питающего напряжения связаны с выходами источника питания, выходы соединены с входами питания измерительного преобразователя, а управ- . ЛЯЮ1ДИЙ вход - с выходом блока управления, вход которого подключен к выходу тактового генератора. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок запоминания питающего напряжения выполнен на двух конденсаторах, каждый из которых подключен к выходам источника питания и ко входам питания измерительного преобразователя через два управляемых переключателя, причем (Л управляемые переключатели каждого из конденсаторов управляются противофазно.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования электричес ких сигналов при работе с различными типами измерительных преобразователе Известно устройство для преобразо вания электрических сигналов, содержащее усилители постоянного тока с отрицательной обратной связью по ток гальванически разделенные по питанию от питающей сети П . Недостатком устройства является низкая помехозащищенность от помех проникающих из питающей сети. Наиболее близким к изобретению является устройство для преобразования сигналов, состоящее из последовательно включенных модулятора и измерительного преобразователя, тактового генератора, соединенного с управляю1чим входом модулятора, и источника питания, подключенного к вхо дам питания измерительного преобра-. зователя. В устройстве для снижения уровня помех, проникающих из питающей сети, использован источник питания с гальваническим разделением, выполненный на базе специального трансформатора с экранизованными обмотчиками, снижа щими величину паразитных резистивных и емкостных связей вторичной и первичной цепей трансформатора. Величина этих связей и обусловливает уровень помех питающей сети С2. Недостатками известного устройств являются низкая помехозащищенность, обусловленная проникновением помех из питающей сети через паразитные связи между обмотками трансформатора а также сложность и высокая стоимость специального трансформатора. Целью изобретения является снижение влияния помех питающей сети на результат преобразования, т.е. повышение помехозащищенности устройства. Поставленная цель достигается тем чть в устройство для преобразования сигналов, содержащее измерительный преобразователь, тактовый генератор, соединенный с управляющим входом модулятора, и источник питания, дополнительно введены блок запоминания питающего напряжения и блок управления, причем входы блока запоминания питающего напряжения связаны с выходами источника питания, выходы соединены с входами питания измерительного препРпазователя, а управляющий вход - с выходом блока управления, вход которого подключен к выходу тактового генератора. Кроме того, блок запоминания питающего напряжения выполнен на двух конденсаторах, каждый из которых подключен к выходам источника питания и к входам питания измерительного преобразователя через два управляемых переключателя, причем управляемые переключатели каждого из конденсаторов управляются, противофазно. На фиг, t представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 блок-схема тактового генератора, блока запоминания питающего напряжения и блока управления. Устройство содержит измерительный преобразователь 1, модулятор 2, тактовый генератор 3, источник k питания, блок 5 запоминания питающего напряжения и блок 6 управления. Блок 6 управления состоит в свою очередь из инвертора 7 и двух формирователей 8 и 9 управляющих напряжений. Сигналы на вход блока 6 управления поступают от тактового генератора 3, состоящего из счетного триггера 10 и мультивибратора 11. Блок 5 запоминания питающего напряжения выполнен на ключевых элементах, в качестве которых использованы МОП-транзисторы 12-19, пары,которых образуют четыре управляемых переключателя . Устройство работает следующим образом. Мультивибратор 11 вырабатывает некоторую последовательность импульсов, которые поступают на вход счетного триггера 10, где организуется другая (вдвое меньшая по частоте) последовательность симметричных импульсов со скважностью два. Поступая на вход блока 6 управления эта последовательность импульсов нвертором 7 разделяется на две последовательности импульсов с прямой обратной фазой. Эти последовательости импульсов поступают на формироатели 8 и 9 управляющих напряжений, де формируются сигналы управления ОП-транзисторами с необходиыми для их открывания и запирания ровнями напряжений. В одном такте аботы устройства отпираются транисторы 13, 5, t6 и 18, обеспечиая заряд конденсатора 20 от источика питания и передачу запомненного ранее напряжения питания на конденсаторе 21 измерительному преобразователю 1. Транзисторы 12 , 17 и 19 в это время закрыты и обеспечивают гальваническое разделение преобразователя 1 и блока питания.

В другом такте работы устройства происходит переключение транзисторов (отпираются транзисторы 12, 14, 17 и 19), обеспечивая заряд конденсатора 21 от источника 4 питания и передачу запомненного напряжения питания на конденсаторе 20 измерительному преобразователю 1. Дальнейшая работа блока запоминания питающего напряжения происходит аналогичным образом.

Введение фильтрующего конденсатора 22 улучшает работу устройства. При наличии фильтрующего конденсатора 22 для работы устройства достаточно иметь один переключаемый конденсатор, однако пульсации напряжения на выходе блока 5 запоминания питающего напряжения будут несколько большими. Выработка управляющих сигналов в блоке 6 управления осуществляется по сигналам тактового генератора 3 синхронно с работой модулятора 2, осуществляющего модуляцию напряжения EQ.

В моменты переключения конденсаторов на выходе блока 5 запоминания

питающего напряжения неизбежно возникают импульсные помехи, которые искажают выходной сигнал измерительного преобразователя 1, Синхронизация

J работы блока 6 управления и модулятора 2 создает условия, при которых эти помехи возникают в нерабочие моменты времени. Т.е. во время переходных процессов в измерительном преоб0 разоеателе 1 при смене полярности сигнала от модулятора 2,

Предлагаемое устройство может быть использовано при работе с различными типами измерительных преобразователей,

5 например с тензометрическими преобразователями с импульсным питанием тензорезисторов, преобразователями сопротивления и его приращений в напряжение, преобразователями напряжения в ток, а также в устройствах гальванического разделения .входных и вь1ходных цепей измерительного усилитрля с модуляцией входного сигнала. Использование управляемого блока

5 запоминания питающего напряжения с применением перекидных конденсаторов выгодно отличает предлагаемое устройство от известных устройств, так как значительно повышается помехозаg щищенность устройства за счет снижения уровня помех, проникающих из питающей сети.

+t/

.l