УСТРОЙСТВО для ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В КОДЫ Советский патент 1969 года по МПК H03M1/12 

Известен способ разделения сигналов по амплитуде с последующим представлением преобразованных сигналов в дискретной и аналоговой формах.

Предлагаемое устройство предназначено для преобразования напряжений в коды и согласования выходов источников регистрируемых сигналов со входами записывающих приборов и отличается тем, что содержит счетчик-делитель с щифратором, орган сравиения регистрируемого сигнала с оиорным наиряжением с выхода счетчика-делителя и временной селектор, входы которого присоединены к части выходов щифратора и через ждущий мультивибратор - к выходу органа сравнения, а выходы подключены ко входам записывающих приборов.

Эти особенности устройства повышают точность записи меняющихся напряжений на записывающих приборах, позволяют снизить требования к их точностным характеристикам и облегчают обработку осциллограмм.

На фиг. 1 ириведена схема описываемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений на его выходах.

Схема содержит группы 1 н 2 резисторов, схему 3 знака сигнала, усилитель 4 постоянного тока (во многих случаях усилителя может не быть), магазин сопротивлений 5, ждущий генератор 6 импульсов со схемой совпадений, ждущий мультивибратор 7 со схемой ограничителя, инвертор-ограничитель 8, заиисывающлй прибор 9, времегшой селектор 10, ключевые схемы K.h-Кл-21 коммутации, стробирующие схемы Ci-С импульсов и ключи щифратора /(.j-Kig.

Рассмотрим случай изменения делимого напряжения L м по пилообразной форме ири

ммакс :г1000.

В исходном (нулевом) состоянии схемы все

ключевые /C.Zi-K.i-2i закрыты, а схемы

Ci-Cjg, стробирующие импульсы геиератора

6 и мультивибратора 7, открыты.

При появлении С„ сработают схема 3 знака и ключевая схема коммутации и к магазину сопротивлеиий 5 будет подключено опорное напряжение ЕОП соответствующего знака. С нараста нием L-M от нуля до дискретной величины 6„,-. ба в группе 1 резисторов

откроется ключевая схема JK.h, а стробирующая схема Ci закроется. При величине б„г (рабочее напряжение IJр имеет знак илюс) запускается ждущий мультивибратор 7. П шyльcoм от мультивибратора, выстробированным схемой Cl, открывается ключевая схема K,.i-i, а схема Со закрывается. При этом иа резисторы подается опориое напряжение ояа . Папряжением с ключевой схемы Кл-2 закрывается К.ч, а схема

равного 2Uд-}-Uр, опять запускается ждущий мультивибратор 7 и своим выстробированным схемой 2 им-пульсом открывает ключевую схему Клз и закрывает схему Лло. Соответственно это.му схема C;j закрывается, а схема Со открывается. Напряжение ключевой схемы Клз продолжает при этом закрывать схему Кл, поэтому на группу 1 резисторов вместо папряжеиня Е будет подано . Процесс продолжается до срабатывания схем

КЛк, и CIQ.

Напряжением ключевой схемы Ллц открывается схема Кл-2й, которая переключает ,j с резистора группы 1 на резистор группы 2. Как только напряжение Uм, убывая, спадает

с ммакс 100 в до L/,(i02,11100 .«.«ал-(7

99 в. Up будет иметь отридательиый знак. Up совпадает с соответствующим по знаку напряжением схемы 3 знака, в результате чего запускается ждущий генератор 6. Своим импульсом, выстробированиым схемой Сю, генератор 6 закрывает схему К iw, а схему /Слд открывает, при этом открывается схема Сю н закрывается схема . С продолжением убывания и , процесс открывания и закрывания ключевых и стробирующих схе.м от схем /Слю и Сю дойдет до схем Кл и Cj. При м111 ммакс - (lOt/e возникшим импульсом генератора 6, выстробированным стробирующими схемами Ci и Cig, закрывается схема и открываются схемы /Ciig н Клк). Схема Cig открывается, а схема Cjg н схема Сю закрываются. Напряжением схемы Кл-10 опять закрывается схема /Сль следовательно, схема Cj открывается. В дальнейшем при переходе L/,j через кратные значения U периодическое повторение срабатывания ключевых и стробирующих схем с переходом на предыдущие схеме Кл1д продолжится до достижения напряжением U , величины (fy,. В момент j(i9i - .«ii ключевые схемы с Кли по /Слш включительно будут закрыты, следовательно, закроется и ключевая схема /Слго, которая переключит U ,j с резисторов группы 2 на резисторы группы /. При переходе и „ от положительного значения к отрицательному срабатывает схема 3 знака, а с ней и схема Кл2, которая поменяет знак опорного напряжения с минуса на плюс ()Изменяется та;кже знак напряжения, ноступающего на схему совнадения л дущего генератора 6. С появлением отрицательной величины напряжения выделенное напряжение будет иметь знак мцнус (-U ). Это мимнусовое значение ин.вертором-ограйнчителем 8 преобразуется в положительное , т. е. становится аналогичным тому, которое было при положительном нарастании U от нуля.

В связи с тем, что управление ко.ммутацией ключевых и стробирующих схем осуществляется выделенным напряжением U, срабатывание их за отрицательный полупериод U ,i будет совершенно таким же, что и за положительный полупериод. При этом отрицательных напряжений ,., i-E будут положительные, т. е. + U,,,.

Пз принципа действия схе.мы комм тацци видно, что напряжения Up i t/ одного и того же знака возвращают ключевые схемы в исходное состояние, поэтому при отсутстви на входе напряжения 0, иеобходимо, чтобы опорное напряжение, подавае.мое па магазип |Соцротпвлеиий 5, было положительиым ,

знаковое напряжение также должно быть положитсльны.м -, Пр этом коммутатор всегда возвращается в исходное состояние, даже в случае «залштания ключей. При резком змснении 6j, со скоростью, превышающей скорость отработки схемой быстродействия, коммутатор мгновенно придет в положение, соответствующее установивше.муся иосле броска значению U ,f. В схему шифратора на фиг. 1 входят ключи К-2-К э. При срабатывании каждой ключевой схемы делителя-счетчика (схемы /Ою) открывается соответствующий дайной схеме ключ шифратора и подает напряжение источника на добавочный резистор в цени

ключа. Через добавочный резистор ток иодается на записывающий прибор 9 (самописец, шлейфный осциллограф и др.). Сетка величин добавочных резисторов подобрана так, что величина тока Ii в цени этих резисторов равпозначна величиие онорного напряжения Е ,

коммутируемого той ключевой схемой /Czi-

, с которой сопряжен соответствующий

ключ Kz-Kiy шифратора.

Так как все напряження Ед„1 составляют

две группы и, кроме того, выделяется часть в виде напряжения Ug, записываемая с помощью шифратора величина напряжения U ,,, представляется в виде трех коэффициентов (кодов) Д1, ДН и ДП1. Шкала коэффициента Д1 (0,1,2, ...,9)Us; ДП(0, 10, 20,...,

90)6ап Д111 (О, О, 1,0,2,..., 1,0)/5

Па осциллограммах величина этих коэффициентов может оиределяться номерами линий. На быстродействующих самопишущт1х прибоpax примеияется бумага с число.м линий, равным 16, следовательно, при записи U , все значения коэффициентов могут располагаться между линиями. В рассмотренном примере запись может

вестись тремя шлейфами раздельно. Однако представляется возможным величины напряжения, выражаемые коэффициентами ДИ и ДП1, записывать одним шлейфом. Для этого коды необходимо подавать па шлейф через

временной селектор 10. Временной селектор в виде ключевой схемы, управляемой ладущим генератором, обеспечивает выдачу напряження коэффициентов ДП и Д1П последовательно. Напряжение коэффициента ДП выдается

в течение длительности импульса генератора (см. фиг. 2).

б - осциллограмма коэффициента ДП для изменений от О до И в;

в - осциллограмма коэффициента Д1 для изменений L „от 90 до 79 е;

г осциллограмма коэффициента ДП для изменений U„ от 90 до 79 в;

д-стробнмпульсы временного селектора ждущего мультивибратора (фиг. 1).

При записях напрялсений больших величин, меняющихся с большой скоростью, напряжение ид целесообразно выключать или иисать на щлейфах с больщой полосой пропускания.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования напряжений в коды и согласования выходов источников регистрируемых сигналов со входами записывающих приборов, реализующее сиособ разделения сигналов но амплитуде с последующим представлением преобразованных

сигналов в дискретной и аналоговой формах, отличающееся тем, что, с целью иовыщен 1я точности записи меняющихся напряжений па записывающих ириборах, снижения требований к их точностныл характеристикам и облегчення обработки осциллограмм, оно содержит счетчик-делитель с щифратором, орган сравнения регнстрируемого сигнала с опорным напряжением с выхода счетчика делителя и временной селектор, входы которого нрисоединены к части выходов шифратора и через ждущий мультивибратор к выходу органа сравнения, а выходы подключены ко входам записывающих приборов.

«,

t

I1f--.---р-.--,.-.|...«.(,

-0 ioirfci k

.- I «-f-.,- r-u

s -i-br { J

viS. К

h