Устройство преобразования измерительной информации Советский патент 1989 года по МПК H03M1/10 

Изобретение относится к информа- циоино-измерительной технике и предназначено для выполнения аналого-цифрового преобразования,

Цель изобретения - Поньшение рологической надежности за счет выделения медианного значения.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - времен- ная диаграмма работы- устройства.

Устройство (фиг.1)содержит 1.1-1.N измерительных преобразователей, 2.1- 2.N аналоговых компараторов, первый 3 и второй 4 преобразователи код - код, цифровой компаратор 5, делитель 6 частоты, цифроаналоговый преобразователь 7 (ЦА11), первый 8 и второй 9 счетчики импульсов, генератор 10 тактовых импульсов (гти) и регистр 11 .

Устройство работает следующим образом.

Входная физическая величина преобразуется в N измерительных преобра- зователях в N напряжений, подлежащих дальнейшему преобразованию в двоичный код (квантованию). Квантование осуществляется с одновременным выбором из N выходных напряжений измерительных преобразователей такого напряжения, которое является выборочной медианой, т.е. меньше

N-1 напряжении, но больше -„- других

напряжений. Счетчик 9 устанавливается в код 01, а выходной код счетчика 8 меняется от наименьшего значения (под действием импупьсов от ГТИ I0)j в соответствии t чем выходное напряжение ЦАП 7 начинает ступенчато меняться по диапазону (на фиг,2 это изменение условно показано линейным). Как только оно превысит одно из вы- ходных напряжений измерительных преобразователей 1 (самое малое) на выходе соответствующего аналогового компарат ра появляется логическая 1 на выходе преобразователя 3, вследствие чего срабатьшает цифровой . компарат р 5, т.е. на его выходе изменяется логическое состояние ( Это устанавливает в нуль делитель 6 частоты и изменяет выходной код счетчика 9 (), после -этого выход-

ной код преобразователя 4 возрастает

N - 1 до кода числа --- и цифровой ком

Q

5 0

5 О

с

0 5

0

5

паратор 5 изменяет свой выход (). Появлен1#е единицы во втором разряде счетчика 9 ведет к тому, что делитель 6 начинает принимать импульсы от ГТИ 10. Это продолжается до тех пор, пока выходное напряжение ЦАП 7 не превысит то напряжение- среди напряжений измерительных преобразователей, которое является выборочной ме- дисяной, как только это произойдет, на выходе преобразователя 4 установится

N-1 код числа --j-, цифровой KONmapaTOp

5 снова.изменит свой вькод (О - 1), Снова обнулится делитель 6, вьЬсодноЙ код счетчика 9 сработает, регистр I) запомнит кодовую комбинацию с выхода счетчика 8. На выходе преобразоватст. ля 3 установится код числа N, на выходе цифрового компаратора 5 вновь установится О, так как второй раз-- ряд счетчика 9 все еще в состоянии 1, делитель 6 по прежнему будет -принимать тактовые импульсы от ГТИ 10. Это продолжается до тех пор, пока на сработают все аналоговые комгирато- ры. После этого на выходе преобразователя 4 установится код N, цифровой компаратор 5 вновь изменит свое состояние ( ) 1 выход счетчика 9 изменится с 11 на 01, при этом на выходе переполнения счетчика 9 появится короткий импульс, по которому счетчик 8 обнулится и начнется новый цикл преобразований.

Таким образом, на вькоде регистра 11 формируется кодовый эквивалент измеряемой физической величины, из выходных напряжений измерительных преобразователей кодируется выборочная медиана, а превышение разностью

IIII

Um. n ИЛИ - ПОРОГОВОЙ величины 2Д сигнализируется в каждом цикле преобразования импульсом (или несколькими импульсами - в зависимое -, ти от степени превышения) на выходе делителя 6. В результате устройство сохраняет точность при выходе из

N-1 строя до измерительных преобра зователей.

Так как из блоков 1-11 наиболее ненадежным обычно является измери- тельный преобразователь (с трудом подак щийся переходу на интегральную технологию изготовления), то устройство позволяет в сочетанин с заменой

515241

вышедших из строя измерительных преобразователей в процессе работы получить любую требуемую метрологическую надежность всего устройства при практически любой, дажр. очень низкой, надежности измерительных преобразователей. Кроме того, когда все измерительные преобразователи исправны, в предлагаемом устройстве в -JlT ю раз по сравнению с известным уменьшается случайная составляющая погрешностей измерительных преобразователей.

Формула

изобретения

Устройство преобразования измерительной информации, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый счетчик им- пульсов, цифроаналоговый преобразователь и первый аналоговый компаратор, второй вход которого подключен к выходу первого измерительного преобразователя, вход которого является входной шиной, отличающее - с я тем, что, с целью повьшения метрологической надежности за счет выделения медианного значения, в него введены (N-l) измерительных преоб- разователей, (N-l) аналоговых компараторов, второй счетчик импульсов, первый и второй преобразователи код- код, цифровой компаратор, делитель частоты и регистр, информационные вхо ды которого подключены к соответст

5

0 5 О

746

вующим выходам первого счетчика liM- пульсов, выходы являются выходной ин формационной шиной, а управляющий вход объединен с первым входом первого преобразователя код-код и подключен к информационному выходу первого разряда второго счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с входом установки в О первого счетчика импутьсов, а счетный вход объединен с входом установки в О делителя частоты и подключен к выходу цифрового компаратора, первые вхады которого соединены с соответствующими выходами второго преобразователя код-код, входы которого подключены к выходам соответствующих аналоговых компараторов, первые входы которых объединены, а вторые вхог ды с второго по N-й аналоговых компа- раторов подключены к выходам соотвеТ- ствуюцда измерительных преобразователей, входы которых объединены с входом первого измерительного преобразователя, вторые входы цифрового компаратора соединены с соответствующими выходами первого преобразователя код-код, второй выход которого объединен с управляющим входом делителя частоты и подключен к информационному выходу второго разряда второго счетчика импульсов, выход делителя частоты является шиной контроля, а счетный вход подключен к выходу генератора тактовых импульсов.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для выполнения аналого-цифрового преобразователя. Цель изобретения - повышение метрологической надежности за счет выделения медианного значения. В устройство, содержащее первый измерительный преобразователь 1, первый аналоговый компаратор 2, цифроаналоговый преобразователь 7, первый счетчик 8 и генератор 10 тактовых импульсов, введены первый и второй преобразователи 3 и 4 код-код, цифровой компаратор 5, делитель 6 частоты, второй счетчик 9 импульсов и регистр 11. 2 ил.

У та)(