АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ И СИСТЕМОЙ ДОПУСКОВОГО САМОКОНТРОЛЯ Советский патент 1968 года по МПК H03M1/10 

Известны времяимпульсные аналого-цифровые преобразователи, содержащие систему допускового самоконтроля, в которых к выходам регистра памяти, соответствующим верхнему и нижнему пределам допуска, присоединены предварительные сумматоры, выходы сумматоров подаются на анализирующую схему, по срабатыванию которой судят о нахождении прибора в допуске. Сигнал эталонного источника, подаваемый на преобразователь во время самоконтроля, равен величине, при измерении которой абсолютным прибором выходной регистр памяти будет полностью заполнен (во всех разрядах записаны «1»), а выходной сигнал о годности прибора возникнет в случае, если в (n-а) старших рядах (где n - общее количество разрядов выходного кода, а - число младших разрядов счетчика, составляющих положительное поле допуска) записаны «1» или в (n-b) рядах (где b - число младших разрядов счетчика, составляющих отрицательное поле допуска) записаны «0». Однако при самоконтроле преобразователей с обратной связью теоретически невозможно перезаполнение регистра памяти с последующим возобновлением счета. Предлагаемый аналого-цифровой преобразователь с обратной связью отличается от известных тем, что для самоконтроля последнего при асимметричном поле допуска в (n-t-1) старших разрядах регистра памяти преобразователя (где t - число младших разрядов, в которых при положительном допуске зафиксированы «1») предварительный сумматор системы допускового самоконтроля подключен к одноименным выходам триггеров регистра, соответствующим «1» выходного сигнала, а в (t-а+1) и (t-b+l) младших разрядах - к разноименным выходам триггеров; предварительные сумматоры подключены на вход оконечного сумматора, выход последнего связан с бистабильным индикатором годности, по положению которого судят о годности прибора.

На чертеже дана функциональная схема устройства, у которого поле положительного допуска равно весу одного младшего разряда, отрицательное поле не должно превышать сумму «весов» двух младших разрядов, а номинальное напряжение эталонного источника равно суммарному весу шести старших разрядов преобразователя «код-аналог».

Преобразователь содержит амплитудный компаратор 1, сумматор 2 аналоговых величин, преобразователь 3 «код-аналог», устройство 4 синхронизации, регистр 5 памяти, собранный на триггерах 6, предварительные диодные сумматоры 7 и 8 отрицательного, и положительного полей допуска, оконечный сумматор 9, выполненный в виде ячейки «ИЛИ», бистабильный индикатор 10 годности, состоящий из ячейки «И» 11 самоконтроля, триггера 12, выходного ключа 13, управляющего работой реле 14 с контактами 15, коммутирующими индикаторную лампу 16.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на клемму 17 команды «самоконтроль» (- 27 в) срабатывают реле 18, 19 и 20. Реле 18 контактом 21 разрывает цепь входного измеряемого сигнала (клемма 22) и подключает эталонный источник 23. Реле 19 контактом 24 замыкает цепь опроса 25 ячейки «И» по одному из входов, а реле 20 контактом 26 замыкает цепь 27, и запускается устройство 4 синхронизации. Сигналом устройства 4 триггер 12 перебрасывается в положения «1» - «Преобразователь неисправен», высокий потенциал с его выхода 28 вводит ключ 13 в насыщение, и реле 14 стремится замкнуть контакты 15 для подачи напряжения на индикаторную лампу 16.

За время прохождения этого процесса (учитывая инерционность реле) производится контрольное измерение напряжения эталонного источника 23, равного по амплитуде «весу» шести (для рассматриваемого примера) старших разрядов. При этом, если измерение производится абсолютно точным прибором, на выходе регистра 5 памяти в конце измерения зафиксируется один из двух кодов: 111111000 или 111110111, где за «1» принято такое состояние триггеров 6, когда на их выходных клеммах 29 находится высокий потенциал, а за «0» - состояние, когда высокий потенциал находится на клемме 30.

Причем в положительном поле допуска отличие может иметь место только в одном младшем разряде, а в отрицательном - в двух. Поэтому выходной код может отличаться при ряде измерений одной и той же величины.

Для суждения с высокой достоверностью о годности преобразователя на выходе регистра 5 памяти достаточно зафиксировать наличие одного из следующих кодов: 1111110 или 11111011. Эта операция производится с помощью двух сумматоров 7 и 8, диоды 31 которых подсоединены к выходам так, как показано на чертеже. Если в преобразователе отсутствуют какие-либо повреждения (счет идет нормально) и он находится в заданном поле допуска, то на одной из выходных шин 32 или 33 этих сумматоров появляется высокий потенциал, который подается на оконечный сумматор 9. При этом на его выходе 34 появляется высокий потенциал, поступающий на один вход ячейки «И» 11 бистабильного индикатора 10 годности. Так как в этот момент на другой вход ячейки 11 по цепи 25 также подается высокий потенциал, на ее выходе возникает высокий потенциал, который поступает на триггер 12 и опрокидывает его в исходное состояние, реле 14 обесточивается и индикаторная лампа 16 не загорается, что соответствует сигналу «преобразователь исправен».

Если преобразователь имеет механические неисправности или вышел из допуска, требуемый код на выходе регистра 5 памяти не появляется, триггер 12 срабатывает, реле 14 замыкает контакты 15, и загорается индикаторная лампа 16 «преобразователь неисправен».

В результате обеспечивается самоконтроль аналого-цифровых преобразователей с обратной связью при асимметричном поле допуска.

Аналого-цифровой преобразователь с обратной связью и системой допускового самоконтроля, содержащий регистр памяти, сумматоры, бистабильный индикатор годности, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки результата самоконтроля при асимметричном допуске, в (n-t-1) старших разрядах регистра памяти преобразователя (где n - общее количество разрядов выходного кода, t - число младших разрядов, в которых при положительном допуске зафиксированы «1») предварительный сумматор системы допускового самоконтроля подключен к одноименным выходам триггеров регистра, соответствующим «1» выходного сигнала, а в (t-а+1) и (t-b+1) младших разрядах (где а и b - число младших разрядов счетчика, составляющих соответственно положительное и отрицательное поле допуска самоконтроля) - к разноименным выходам триггеров; предварительные сумматоры подключены на вход оконечного сумматора, выход которого связан с бистабильным индикатором годности, по положению которого судят о годности прибора.