Устройство для ввода информации в ЭВМ с параметрических датчиков Советский патент 1985 года по МПК G06F3/00 

Изобретение относится к автоматике, измерительной информационной и вычислительной технике и предназначено для коммутации и преобразования в двоичньй код аналоговых сигналов низкого уровня с параметрических датчиков, включенных по мостовой схеме, в условиях повышенных синфазных помех.

Известно устройство, содержащее коммутатор с ключевыми элементами, управляе1 ыми через разделительные трансформаторы, усилитель постоянного тока, аналого-цифровой преобразователь tl3t

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее многоканальньй аналого-цифровой преобразователь с автоматическим выбором диапазона, первьй, второй и третий элементы И, дешифратор, входы группы многоканального аналого-цифрового преобразователя с автоматическим выбором диапазона являются входами первой группы устройства, первьй выход многоканального аналогоцифрового преобразователя с автоматическим выбором дИпазона подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого и вторые входы второго и третьего элементов И подключены к выходу дешифратора, входы второй группы которого являются перг вым входом устройства, третий вход первого элемента И является вторым входом устройства, первые входы второго и третьего элементов И являются третьим входом устройства, третий вход третьего элемента И является четвертым входом устройства, выход первого элемента И является первым выходом устройства (23.

К недостаткам устройства относится невысокая помехоустойчивость при работе с параметрическими датчиками

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет оптимизации режима питания датчиков.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для ввода в ЭВМ информации .с параметрических датчиков, содержащее многоканальньй аналого-цифровой преобразователь с автоматическим выбором диапазона, первьй, второй и третий;.элементы И, дешифратор, входы группы многоканального аналого-цифрового преобразовате ля с автоматическим выбором диапазона являются входами первой группы

374542

устройства, а его первый выход подг ключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого и вторые входы второго и третьего элемен5 тов И подключены к выходу дешифратора, входы второй группы которого являются первым входом устройства, третий вход первого элемента И является вторым входом устройства,

10 первые входы второго и третьего элементов И являются третьим входом устройства, третий вход третьего элемента И является четвертым входом устройства, выход первого элемента И является первым выходом устройства, дополнительно введены элемент задержки, цифро-аналоговьй преобразователь, буферньй повторитель, управляемый источник тока, счетчик,

20 коммутатор токов, вход элемента задержки и вход счетчика подключены к выходу второго элемента И, выходы счетчика подключены к входам группы коммутатора Токов, вход которого

25 объединен с первым входом буферного повторителя и подключен к выходу управляемого источника тока, входы группы которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя,

jg первьй вход которого и вход управляемого источника тока подключены к Bbiходу буферного повторителя, второй вход которого подключен к второму выходу многоканального аналого-цифрового преобразователя с автоматическим

5 выбором диапазона, второй вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу третьего элемента И, выход элемента задержки подключен к входу многоканального аналого-цифро0вого преобразователя с автоматическим выбором диапазона, выходы коммутатора токов являются выходами группы устройства.

На фиг.1 приведена функциональ5ная схема многоканального устройства для ввода информации в ЭВМ с параметрических датчиков, включенных по мостовой схеме; на фиг.2 - функциональная схема многоканального анало50го-цифрового преобразователя с автоматическим выбором диапазона измерений-, на фиг.З показана временная диаграмма процесса ввода-вывода данных при.работе устройства с ЭВМ.

55

Устройство содержит многоканальный аналого-цифровой преобразовав, .. тель 1 с автоматическим выбором диапазона, первый 2, второй 3 и третий 4 3 элементы И, дешифратор 5, линию 6 задержки, цифроаналоговый преобразо ватель 7, источник 8 управляемого тока, буферный повторитель 9, счетчик 10, коммутатор 11 токов, первый коммутатор 12, второй повторитель 1 источник 14 стабилизированных токов первьй 15, второй 16, третий 17 и четвертый 18 аналоговые ключи, усилители 19 группы, аналоговые ключи 20 группы, аналого-цифровой преобраэ.ователь 21 , второй коммутатор 22, Генератор 23 тактовых импул сов, второй элемент 24 задержки, ин вертор 25, распределитель 26 импуль сов, формирователи 27 импульсов. Источник управляемого тока - это преобразователь.напряжение - ток, выполненный, например, на операцион ных усилителях с малыми точками типа 544УД1А. Буферный повторитель представляе собой усилительный каскад с единичным коэффициентом передачи, выполненный, например, на операционном усилителе с полевыми транзисторами на входе и обладающий повышенной нагрузочной способностью. Коммутатор тока является коммута тором токов питания датчиков и може быть реализован, например, на анало говых МОП-ключах 590КН5. При выставлении на входах первой группы устройства номер данного устройства дешифратор 5 открывает все элементы И 2-4. По сигналу по третьему входу устройства код, поступающий по четвертому входу устройства, через третий элемент И 4 переписывается на цифроаналоговый преобразователь 7. Напряжение на вы ходе цифроаналогового преобразователя 7 управляет источником 8 управляемого тока, вырабатывающим ток питания датчиков. По импульсу, поступающему на вход счетчика 10 с выхода второго элемента И 7, на его выходах вырабатываются сигналы, включающие выбранные каналы коммутато,ра 11 токов, в результате чего выход источника 8 управляемого тока выставляется на соответствующих выходах коммутатора токов 1I. При этом выходной ток источника управляемого тока 8 замыкается через опрашиваемый датчик, заземленный на корпус изделия, шину нулевого потенциала и выхо буферного повторителя 9, обеспечиваю 4544 щего привязку цифроаиалогового преобразователя 7 и источника 8 управляемого тока к потенциалу синфазной помехи, присутствующей на информационном входе коммутатора II токов. Через время, iопределяемое длительностью переходных процессов при подаче питания на опрашиваемый датчик и задаваемое линией задержки 6. импульс с выхода второго элемента И 7 поступает на вход многоканального аналого-цифрового преобразователя с автоматическим выбором диапазона измерений 1 и запускает генератор 23 тактовых импульсов. В результате выходной сигнал генератора 23 тактовых импульсов поступает PJ5 чод распределителя 26 импульсов , на одном из выходов которого вырабатьшается сигнал, открывающий через соответствующий формирователь 27 импульсов один из ключей первого коммутатора 12; При этом выходной сигнал выбранного датчика на потенциале синфазной помехи поступает на соответствующий информационный вход первой группы входов устройства и через открытый ключ первого коммутатора 12 - на выходные шины последнего. По окончании интервала времени, определяемого длительностью переходных процессов, на выходе первого коммутатора 12 при включении выбранного канала и задаваемого вторым элементом задержки выходной сигнал генератора 23 тактовых импульсов закрывает первый 15 и второй 16 аналоговые ключи. Одновременно этот тактовый импульс через инвертор 25 открывает третий аналоговый ключ I7 и закрывает четвертый аналоговый ключ 18. В результате на выходе второго буферного повторителя 13, подключенного вторым входом к второму выходу первого коммутатора 12, устанавливается потенциал, равный синфазной помехе подключенного датчика, усилители 19 группы, аналогоцифровой преобразователь 21 и источник стабилизированных токов 14 плавают на потенциале синфазной помехи, емкости выходных шин первого коммутатора 12 относительно защитного экрана остаются разряженными, входные токи усилителей 19 группы и компенсирующие их токи источника 14 стабилизированных токов замы-; каются через датчик, заземленный кор-

5

пус. изделия, на котором установлены датчики, шину нулевого потенциала и выход второго буферного повторителя 13, По сигналу с второго коммутатора 22 открывается один из аналоговых ключей 20 группы, подключая выход соответствующего усилителя 19 группы к входу аналого-цифрового преобразователя 21,

374546

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается оптимальный ток питания для каждого датчика. При этом величина тока питания, датчика не зависит от величины синфазной помехи датчика, так как во время измерения источник управляемого тока и цифроаналоговыйпреобразовательплавают на потенциале синфахной помехи,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА В ЭВМ ИНФОРМАЦИИ С ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ, содержащее многоканальный аналого-цифровой преобразователь с автоматическим выбором диапазона, первый, второй и третий элементы И, дешифратор, входы группы многоканального аналого-цифрового преобразователя с автоматическим выбором диапазон на являются входами первой группы устройства, a его первый выход подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого и вторые входы второго и третьего элементов И подключены к выходу, дешифратора, входы второй группы которого ЯВ.Г ляются первым входом устройства, третий вход первого элемента И является вторым входом устройства, первые входы -второго и третьего элементов И являются третьим входом устройства, третий вход третьего элемента И является четвертым входом устройства, выход первого элемента И является первым выходом устройства, о тличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости за счет оптимизации режима питания датчиков, в устройство введены элемент задержки, цифроаналоговый преобразователь, буферный повторитель, управляемый источник тока, счетчик, коммутатор токов, вход элемента задержки и вход счетчика подключены к выходу второго элемента И, выходы счетчика п дключёны к входам группы коммутатора токов, вход которого объединен с первым входом буферного повторителя и подключён к выходу управляемого источника тока, входы группы которого подключены к выходам цифроаналргового преобразователя, первый вход которого и вход управляемого источника тока подключены к выходу буферного повторителя, второй вход которого подключен к второму выходу многоканального аналого-циф00 рового преобразователя с автоматическим выбором диапазона, второй вход цифроаналогового преобразовате4ik ля подключен к выходу третьего элесл меита И, выход элемента задержки . поключен к входу многоканальноро аналого-цифрового преобразователя с ав-;томатическим выбором диапазона, выходы коммутатора токов являются выхо,дами группы устройства.

Фиг.г

и

Ж

иг.З