Преобразователь напряжения во временной интервал Советский патент 1985 года по МПК H03M1/50 

11 Изобретение относится к измерительной технике и может использоват ся для измерения напряжения и других физических величин. Цель изобретения - повышение точнести преобразования. Па чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя Преобразователь содержит дефлектор 1J источник 2 опорного напрялшния, управляемый ключ 3, п светодиодов 4, 2п фотодиодов 5, формировател 6 временных интервалов, генератор 8 импульсов, делитель 7 частоты, триггер 9 со счетным входом, усилители 10 и 11, входы дефлектора 1 соединены с входной шиной, а оптический выход оптически соединен с оптическими входами двух фотодиодов 5. К катоду светодиода 4 подключены катодгл двух соединенных параллельно фотодиодов 5 аноды всех светодиодов 4 соединены с выходом управляемого ключа 3, первый вход которого соединен с выходом источника 2 опорного напряжения, второй вход управляемого ключа 3 со динен с вь ходом делителя 7 и с первым входом формирователя 6 временных интервалов, выход генератора 8 импульсов соединен с входом делителя частоты и с входом триггера 9, первый вькод триггера 9 соединен через первый усилитель 10 с анодами четных фотодиодов 5, а второй выход соединен через второй усилитель 11 анодами нечетных фотодиодов 5, второй вход формирователя 6 временных интервалов оптически соединен с опти ческим выходом п-го светодиода 4, причем опти геский выход, i-ro светодиода оптически соединен с оптическим входом (1+Т)-го фотодиода 5, i-й и (1+1)-и фотодиоды связаны оптически с оптическим выходом дефлектора. Преобразователь работает следующим образом. Дефлектор 1 преобразует входное напрялсение в перемещение светового луча по фотодиодам 5, Луч освещает два соответствующих соседних дополнительных фотодиода 5, из которых один подключен к шине, на которую поступает с выхода триггера 9 высокий уровень напряжения, блокирующий два фотодиода 5, а другой подключен к шине, на которую с выхода триггера 9 поступает низкий уровень напря9жения, и находится в активном состоянии. Управляемьй ключ 3 размыкается на время действия импульса от делителя 7, на вход которого поступают и myльcы с выхода генератора 8. После окончания импульса управляемый ключ 3 замыкается, подавая напряжение на.аноды светодиодов 4. При этом загорается только тот светодиод 4, который находится в активном состоянии, т.е. подключен через освещенньй фотодиод 5 к шине, на которой присутС утствует низкий уровень напряжения. .Возбудившийся светодиод 4 за счет оптической связи освещает соответствующий предыдущий фотодиод 5. Пока он подключен к шине с высоким уровнем напряжения, загорания светодиода не происходит, но светодиод 4 оказывается подготовленным к срабатыванию. Когда под действием сигнала с генератора 8 происходит переключение триггера 9, этот фотодиод 5 оказывается подключенньп. к шине с низким уровнем напряжения и соответствующий светодиод 4 загорается. Указанный процесс последовательного срабатывания фото- и светодиодов продолжается до тех пор, пока не загорится п-й светодиод 4, который подает сигнал на формирователь 6, формируюций задний фронт временного интервала ty, передний фронт которого формируют импульсы от делителя 7 частоты. Причем включение каждого следующего светодиода 4 происходит только после переключения триггера 9, которое осуществляется импульсами генератора 8. Таким образом, процесс срабатывания оказывается синхронизированным импульсами генератора 8. Длительность tj формируемого временного интервала определяется суммарным временем срабатывания светои фотодиодов. Так как процесс их срабатывания синхронизирован импульсами генератора 8, т.е. срабатывание происходит в течение периода следования импу.аь.сов генератора 8, то 1ИСЛО сработавших светодиодов 4, Т - период следования импульсов генератора 8. Для того, чтобы за время присутствия на соответствующей шине низкого уровня напряжения свето- и фотодиоды успевали срабатывать, период следования импульсо генератора 8 должен удовлетворять соотношению Макс максимальное время срабатывания соответствующих свето- и фотодиодов Усилители 10 служат для .того, чтобы согласовать суммарный ток 69, 4 1;ллючившихся свето- и фотодиодов с выходным током триггера 9 и представляют собой мощные ключи. Для того, чтобы не возникла ситуацня, в которой оказьшается освещенным только заблокированный фотодиод 5, луч дефлектора 1 освещает два дополнительных соседних фотодиода 5, из которых один обязательно находится в активном состоянии.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержащий п фотодиодов, дефлектор, входы которого соединены с входными шинами, светодиодов, источник опорного напряжения, генератор импульсов, формирователь временных интервалов, управляемый ключ, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, второй вход - с первым входом формирователя временных интервалов, второй вход которого оптически соединен с оптическим выходом П-го светодиода, а выход - с выходной шиной, аноды всех светодиодов соединены с выходом управляемого ключа, а катоды - с катодами фотодиодов, оптический выход каждого -го светодиода оптически соединен с оптическим входом каждого (i+1)-ro фотодиода, отличающийся тем, что, с цепью повышения точности преобразования, в него введены два усилителя, триггер со счетным входом, делитель частоты и п дополнительных фотодиодов, катод и анод каждого из которых соединены соответственно с катодом и анодом соответствующего фотодиода, аноды нечетных и четных « фотодиодов соединены соответственно с выходами первого и второго усилителей, входы которых соединены с выходами триггера, счетный вход которого соединен с выходом генератора и fflyльсов и с входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом формирователя временных интервалов, причем оптический выход дефлектора О5 оптически соединен с оптическими входами соответствующих дополнительсо ных 1-го и (if + 1)-ro фотодиодов.