Способ преобразования напряжения в числовой эквивалент и преобразователь для его осуществления Советский патент 1959 года по МПК H03M1/50 G04F10/04 

Известны способы преобразования напряжения в числовой эквивалент, основанные на сравнении преобразуемого напряжения с пилообразным напряжением. В подобных способах невозможно осуществить компенсацию ошибок от нестабильности счетных импульсов н от формы и частоты пилообразного напряжения. Поэтому в таких устройствах ставятся особо жесткие требования к частоте счетных импульсов и к частоте и форме пилообразного напряжения.

Другие известные способы преобразования напряжения в числовой эквивалент, основанные на использовании обратного нреобразовання двоичного кода в напряжение в режиме сложения, требуют значительного количества оборудования и сложны в настройке.

Описываемый способ и устройство для преобразования напряжения в числовой эквивалент не имеет указанных недостатков. Предлагаемый способ основан на предварительном преобразовании входпого напряжения во временной интервал.

В описываемом устройстве ошибки, которые могут возникнуть из-за рассогласования меладу частотой счетных имнульсов и величиной интервала преобразования, устраняются нримененисм пересчетной цепи, осуществляющей жесткую связь между генератором счетных импульсов и интегрирующей цепью.

На чертеже приведена скелетная схема преобразователя напряжения в числовой эквивалент.

Известно, что если сердечник с петлей гистерезпса, близкой к прямоугольной, находится в состоянии положительного намагничивания и к его обмотке 1 приложено входное напряжение в виде импульса длительностью - , а затем к обмотке 2 фиксированное напряжение U достаточ№ 122943- 2 -

ной продолжительности, то время перехода сердечпика в состояние нулевой naiiaYifriiieHHOCTH определится выражепием

.-Т V

,,,. ,

где Wi и 112--число витков входной 1 н корректирующей 2 обмоток соответственно. Из приведенного соотношепия следует, что если на обмотку I с числом витков Wl магнитного сердечиика, установленного нредварительно в состояние нулевого намагничивания, подать прямоугольный импульс фиксированной длительности и неизвестной величины входного напряжения f/i, а через некоторое время на обмотку 2 с числом витков Wz подать импульс противоположили полярности, обладающий достаточной длительностью и точно фиксированной величиной напряжения , то иа выходной обмотке 3 появится прямоугольный импульс, длительность которого строго нронорциональна величине входного напряжения.

Описываемый способ используется при работе с устройством, изображенпом на чертеже. В начальный момент работы устройства триггер 4 находится в таком состоянии, что вентиль 5 закрыт, а ключ 6 открыт.

По обмотке 2 сердечника протекает ток, устанавливающий его в состояние нулевой намагниченности. При приходе на зажим 7 импульса разрещения триггер 4 переходит во второе состояние устойчивого равновесия, открывая вептиль 5 и закрывая ключ 6. В счетчик 8 через вентиль 5 от генератора 9 поступают счетные импульсы. В некоторый момент времени t сработает носледняя ячейка счетчика 5, которая через открытый со стороны триггера 4 ключ 10 откроет ключ 11, Счетчик 8 продолжает работать, и ключ 11 остается открытым до момента 2, когда последняя ячейка счетчика 8 вновь вернется в исходное состояние.

Таким образом, в течение калиброваиного интервала времени /2-/1 ключ 11 остается открытым, а входное напряжение Ь, с зажима 12 воздействует на входную обмотку сердечника /.

Одновременно с закрытием ключа // возвращается в исходное состояние триггер 4, закрывая вентиль 5 и ключ 10 и открывая ключ 6. С зажима 13 через открытый ключ 6 калиброванное по амплитуде напряжение Uz воздействует на обмотку 2 сердечника. В выходной обмотке 3 возникает импульс нанряжения, длительность которого пропорциональна входному нанряжению f/i. Это напряжение вновь открывает вентиль 5, и импульсы счета с генератора 9 вновь проходят в счетчик 8. Здесь счетчик 8 работает в режиме накопителя импульсов, число которых эквивалентно входному напряжению 6/,. Узлы развязки 14 и 15 служат для разделения импульсов управления вентилем 5 со стороны 3 и триггера 4.

Достоинство описываемого устройства заключается в простоте схемы, отсутствии жестких требований к стабильности частоты счетных импульсов и интервалу преобразования. Схема устройства легко выполнима на полупроводниковых триодах.

Предмет изобретения

1. Способ преобразования напряжения в числовой эквивалент, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы преобразователя и увеличения ее надежности, входное напряжение интегрированием предварительно преобразуют во временной интервал.

2. Преобразователь для осуществления способа по п. 1, состоящий из генератора счетных импульсов, триггера, ключей и интегрирующего устройства, отличающийся тем, что, с целью устранения ощибок из-за возможности рассогласования между частотой счетных импульсов