Преобразователь сигналов датчиков переменного тока Советский патент 1985 года по МПК H03M1/06 

входом первого элемента И и через первый инвертор - с первым входом второго элемента И, первый выход счетчика соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и через второй инвертор - с вторым выходом блока.управления, второй выход счетчика подключен к первому выходу блока управления и через третий инвертор к четвертому выходу блока управления, выходы первого и второго элементов И соединены с третьим и пятым выходами блока управления соответственно.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ ДАТЧИКОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий аналого-цифровой преобразователь, первый и второй интеграторы, первый и второй ключи, датчик и источник опорного напряжения, выход которого соединен с входом датчика, выходы первого и второго ключей соединены с входами первого и второго интеграторов соответственно, выход первого интегратора соединен с измерительным входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого являются выходами устройства, о тл и чающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены коммзггатор, первый и второй выпрямители, первый и второй блоки элементов И, блок элементов ИЛИ, цифроаналоговьй преобразователь, регистр и блок управления, выход источника опорного напряжения соединен с входом блока управления, первым входом коммутатора и через второй выпрямитель с входом второго ключа, выход датчика соединен с вторым входом коммутатора, выход которого через первый выпрямитель .соединен с входом первого ключа, а .управляющий вход коммутатора объединен с первыми входами элементов И первого блока и подключен к первому выходу блока управления, выход второго интегратора соединен с эталонным входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с эталонным входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к соответствующим входам регистра, выходы которого соединены с первыми входами элементов И второго блок, выходы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ блока, вторые входы элементов И первого блока соединены с шиной источника питания, а выходы - с вторыми входами элементов ИЛИ блока, выходы которого соединены с соответствующими цифровыми входами цифроаналогового преобразователя, второй выход блока управления соединен с .управляющими входами первого и второго ключей, третий выход - с управляющими входами первого i второго интеграторов, четвертый выход - с вторыми входами элементов И второго о блока, а пятый выход подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя. 2. Преобразователь по пЛ, отличающийся тем, что блок управления состоит из усилителя-ограничителя, счетчика, трех инверторов и двух элементов И, вход блока управления соединен с входом усилителя-ограничителя, выход которого соединен с входом счетчика, с первым

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в информахдюнно-измерительных системах. Целью изобретения является повышение точности преобразования сигна лов переменного тока. На фиг.. 1 представлена функциона ная схема преобразователя; на фиг.2 функ1{иональная схема блока улравления. Преобразователь содержит датчик источник 2 опорного напряжения, выход, которого соединен с входом датчика 1., первый и второй ключи 3 и 4, первый интегратор 5, выход которого соединен с измерительным входо аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6 и.второй интегратор 7, выхо первого ключа 3 соединен с входом первого интегратора 5, а выход второго ключа 4 соединен с входом вто.рого интегратора 7, последовательно соединенные коммутатор 8 и первый выпрямитель 9, выход которого соеди иен с входом .первого ключа 3, второ вьптрямитель 10, выход которого соединен с входом второго ключа 4, цифроаналоговый преобразователь (ЦДЛ) 11, блок 12 управления, регис 13, первый и второй блоки элементов 14,15 И. и блок элементов 16 ШШ, выход источника 2 опорного напряжения соединен с входами блока 12 упр ления, выпрямитель Ю и первым вход коммутатора 8, второй вход которо. го соединен с выходом датчика 1, а управляющий вход - с первым выход блока 12 управления, второй выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей 3 и 4, третий выход - с Управляющим входами интеграторов 5 и 7, четверт выход - с вторыми входами второго блока элементов 15 И, пятый выход с управляющим входом АЦП 6, э-галон-ч ный вход которого соединен с выходом ЦАП 11. Выходы АЦП являк)тся выходами устройства и соединены с входами регистра 13, выходы которого соединены с первыми входами второго блока элементов 15 И, выходы которых соединены с первыми входами блока элементов ИЛИ, выходы которых соединены с цифровыми входами ЦАП 11, вторые входы блока элементов 16 ИЛИ соединены с выходами первого блока элементов 14 И, первые входы которых подключены к первому выходу блока 12 управления, а вторые входы - к шине источника питания, выход интегратора 7 соединен с эталонным входом ЦАП 11. На фиг. 2 представлена функдаонапьная схема блока 12 управления, вход j которого соединен с входом усилителя-ограничителя 17, выход которого соединен с входами счетчика 18, пер:вым входом первого элемента 19 И, и . через первый инвертор 20 - с первым входом второго элемента 21 И, первый выход счетчика 18 соединен с вторыми входами первого и второго элементов 19 и 21 И и через инвертор 22 - с вторым выходом блока 12 управления, второй выход счетчика 18 соединен с пер1вым выходом блока 12 управления и через третий инвер.тор 23 с четвертым выходом блока 12 управления, выходы первого и второго элементов 19 и 21 И соединены с третьим и четвертым выходами блока 12 управления. Преобразователь работает следующим образом. Преобразование сигнала происходит в два цикла. В одном из них происходит определение величины отношения коэффициентов сигнального и опорного каналов. Сигнальный канал включает коммут тор 8, первый выпрямитель 9, первый ключ 3 и первый интегратор 5. Опорный канал включает второй выпрямитель 10, второй ключ 4, второй интегратор 7 и цифроаналоговый . преобразователь (ЦЛП)11. Сигналы, управляющие режимами работы сигнального и опорного каналов, формируются в блоке 12 управления из напряжения, питающего датчик. Усилитель-ограничитель 17 формир ет прямоугольные импульсы из напряжения, питающего датчик, которые поступают на вход двоичного счетчика 18. С второго выхода счетчика сигналы подаются на управляющий вхо коммутатора 8 и на вход второй груп пы элементов И 15, осуществляя поочередное подключение к выпрямителю 9 измеряемого сигнала и напряжения, питающего датчик, на время равное двум периодам сигнала, а так . же подачу кода, состоящего из всех единиц (с выхода группы эле ментов 15 И) на вход ЦАП 11. Сигнал с второго выхода счетчика 18 через инвертор 23 подается на первую групп элементов 14 И, осуществляя подачу кода из регистра 13 на вход ЦАП 11. Проинвертированный инвертором 22 си нал с выхода 1-разряда счетчика пода ется на управляйщие входы аналоговых ключей 3 и 4,осуществляя подключение выпрямленных измеряемого напряжения ; напряжения,питающего датчик,к соотве ; ствующим интеграторам на время,равно одному периоду измеряемых сигналрв. Iсигналов первого с выхода счетчика 18 и с выхода усилителя-ограничителя 17 с помощью элемента 19 И формируется сигнал, поступающий i на управляющие входы интеграторов 5 и 7, осуществляя разряд конденса торов в интеграторах в течение времени,равного половине периода измеряемого сигнала. Из сигналов с выхода 1-разряда счетчика 18 и проинвертированного сигнала с выхода усилителя-ограничителя с помощью элемента 21 И формируется управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход АЦП и определяет начало преобразования АЦП. При определении величины отношения коэффициентов передачи сигнального и опорного каналов напряжения с источника 2 опорного напряжения поступает на второй выпрямитель Ю и через коммутатор 8 на первый выпрямитель 9. Коммутатор 8 осуществляетпоочередное подключение к первому выпрямителю 9 сигнала с выхода датчика 1 и напряжения-источника 2, питающего датчик 1, на время, равное двум периодам преобразуемого сигнала. С выходов выпрямителей 9 и 10 сигналы поступают соответственно на ключи 3 и 4, обеспечивающие подключение выпрямленного сигнала на выходы интеграторов 5 и 7 в течение одного периода преобразуемого сигнала. С выхода первого интегратора 5 напряжение постоянного тока подается на измерительный вход АЦП 6. С выхода второго интегратора 7 напряжение постоянного тока поступает на эталонный вход ЦАП 11, на цифровые входы которого в этот момент через элементы 14 И и 16 ИЛИ,поступают единицы во всех разрядах. Все единицы на цифровые входы ЦАП 11 подаются для установки максимального коэффициента передачи. С выхода ЦАП 11 напряжение поступает на опорный вход АЦП 6. В результате преобразования на выходе АЦП 6 получается код отношения ь и Пит i I и„,, к,.к,-к, . где Kj - коэффициент передачи сигнального тракта; Kj - коэффициент, передачи опорного тракта до ЦАП 11; о К - коэффициент передачи ЦАП 11; К - коэффициент передачи АЦП 6; напряжение источника 2, питающего датчик 1. Полученный код из АЦП 6 записьшатся в регистр 13. В другом цикле на вход сигнального анала через коммутатор 8 подается игнал с выхода датчика, а на цифроой вход ЦАП 11 через элементы 15 И и 16 ИЛИ подается код регистра 13, устанавливающий коэффициент переачи ЦАП 11 в зависимости от величины отношения коэффициентов передачи игнального и опорного каналов, полуенного в предыдущем цикле. В результате преобразования во втором цикле получается код отношенияи а К ,и э К г 5 иэ Кг о «-г- --Гг г- тг -V-V- Г Чг и„,, .К,.К,. е,- К, К.,.К,.К J 10 где Ug - напряжение с выхода датчика 1. Таким образом, в результате преобразованйя за два цикла получается код, - . эквивалентный отношению Ua/U.,.., , . .Э «ит который не зависит от коэффициентов передачи сигнального и опорного каналов. Причем учет этих коэффициентов проведен без использования стабильного источника напряжения.