КОДИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1972 года по МПК H03M1/60 G01R19/252 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано лри построении аналого-цифровых преобразователей постоянного и переменного тока.

Известен кодирующий преобразователь, содержащий измерительный частотный преобразователь, вход которого через переключатель соединен с источником преобразуемого напряжения, общей шиной и выходом преобразователя код-аналог, а выход через ключ, временной селектор и другой переключатель подключен ко входу реверсивного счетчика, генератор опорной частоты, соединенный через делитель частоты с управляющим входом временного селектора, и регистры памяти.

Недостатком преобразователя является то, что имеет место остаточная погрещность, равная при двух тактах измерения 7(7 + 5), где 7 и (5 - мультипликативная и приведенная ко входу и к измеряемой величине аддитивная погрещность прямой цепи соответственно.

Целью изобретения является нозыщение точности кодирующих преобразователей за счет устранения аддитивной мультипликативной погрещности и погрещности от нелинейности. Точность преобразователя определяется только точностью преобразователя код-аналог (при использовании индуктивных делителей погрещность может достигать 0,0005%).

такте измерения вход измерительного частотного преобразователя подключен к земляной щине, а выход через временной селектор к вычитающему входу реверсивного счетчика. Второй вход временного селектора соединен через делитель частоты с генератором опорной частоты, а выход реверсивного счетчика подключен через регистр памяти и преобразователь код-аналог к управляемому генератору.

Во втором такте вход измерительного частотного преобразователя подключен к измеряемому напряжению, а выход - через временной селектор к суммирующему входу реверсивного счетчика, выход которого через второй регистр памяти подсоединен ко второму преобразователю код-аналог. Входы блока вычитания частот подключены к выходам измерительного частотного преобразователя и управляемого генератора, выход блока вычитания соединен через дополнительный временной селектор и ключ с суммирующим входом дополнительного реверсивного счетчика, а выход генератора опорной частоты-- с вычитающим входом реверсивного счетчика, вход и выход которого подключен к дополнительному временному селектору.

зователь и блок вычитания частот к вычитающему входу дополнительного второго реверсивного счетчика, вход и выход которого подключены к временаому селектору, а генератор опорной частоты - через временной селектор к суммирующему входу реверсивного счетчика.

На чертеже изображена блок-схема кодирующего преобразователя.

Трехпозиционный переключатель / с клеммами а, б, в, соединен со входом измерительного частотного преобразователя (ИЧП) 2, выход которого через ключ 5, временной селектор 4 и ключ 5 соединен с реверсивным счетчиком 6. Счетчик 6 через дополнительный временной селектор 7 и ключ 5 подключен к реверсивному счетчику 9, выход которого соединен с селектором 4 через ключ 10. Выход счетчика 6 соединен через ключ //, регистры памяти 12 Ti 13 с преобразователями код-аналог 14 и 15. Выход дополнительного преобразователя 14 подключен через управляемый генератор 16 и блок вычитания частот 17 к выходу преобразователя 2, ключу 18 и селектору 7. Выход преобазователя 15 соединен с кле.ммой в переключателя 1. Генератор опорной частоты 19 подключен к ключам 20 и 21 и через делитель частоты 22 к селектору 4.

Преобразователь работает следующим .образом.

В первом такте измерения переключатель / находится в положении а, переключатель 3 замкнут, ключи 10, 21, 18 разомкнуты, а ключи и -л 20 замкнуты (в положении е), переключатель 5 находится в положении «минус.

В результате такого подключения на счетчиК 6 в течение времени Тц подается частота с выхода преобразователя 2, которая пропорциональна значению дрейфа Х и в счетчике записывается число

N,X-K( --1)7.1где Х - значение дрейфа ИЧП;

/Со - идеальный коэффициент преобразования ИЧП; Y - мультипликативная погрешность

ИЧП;

7 ц-время измерения, которое задается генератором опорной частоты 19 и делителем частоты 22.

Полученное число N переписывается в регистр Памяти 13 и преобразуется преобразователем 14 в напряжение, которое воздействует на управляемый генератор 16. На выходе генератора получается частота /.,p, пропорциональная числу

/др :Д;Г-(1+7)-Ло-7 цА Л -(1 + Т), где Л - коэффициент преобразования

ключи 10 и 18 разомкнуты, а ключи // и 20 замкнуты в -положении и е соответственно.

Таким образом, на «плюс реверсивного счетчика в течение времени Гц подается частота с выхода преобразователя 2, которая пропорциональна входной величине X и значению дрейфа 4Х. В счетчике фиксируется

ЧИСЛО

N,-N,N,X-K,-T,(. Полученное число N передается в регистр памяти 12 и преобразуется в преобразователе 15 в величину.

( +т).

После этого ключи 3 и 11 устанавливаются в положение «разомкнуто, а ключ 21 - в положение «замкнуто и на «минус счетчика 6 подается частота /о от генератора 19. В течение времени списания числа N на «плюс счетчика 9 через селектор 7 подается частота с блока вычитания частот, которая равна

л- - /.г /лрНа счетчике 9 записывается число

N. - (/. - Ы.} :.: Щ.,,).

h/о

В третьем такте измерения переключатель / находится в положении в, ключи 5, 21 и 11 разомкнуты, ключи 10 и 18 замкнуты,

ключ 20 замкнут в положение ж, ключ 5 находится в положении «плюс. Выходная част.ота преобразователя 2, пропорциональная величине Ао, подается через блок вычитания частот 17 на «минус счетчика 9 до полного

списания числа N. В течение времени списание числа Л4 на «плюс счетчика 6 подается частота /о через селектор 4. На счетчике 6 фиксируется число

N,

,.

/.v-f

др

Из последнего выражения видно, что показания счетчика прямо пропорциональны измеряемой величине.

В описанном устройстве в процессе измерения имеет место только одно обращение к изменяемой величине в связи с чем исчезают погрещности, обусловленные нестабильностью измеряемой величины;

в выражении погрешности отсутствует аддитивная погрешность прямой цепи, что позволяет снизить требования к дрейфу нуля прямой цепи или резко повысить чувствительность;

В выражении погрещности отсутствует мультипликативная погрешность прямой цепи, что резко повышает точность устройства при снижении требований к погрещностям прямой цепи;

Предмет изобретения

Кодирующий преобразователь, содержащий измерительный частотный преобразователь, вход которого через переключатель соединен с источником преобразуемого напряжения, общей шиной и ВЫХОДОМ преобразователя код-аналог, а выход через ключ, временной селектор и другой переключатель подключен ко входу реверсивного счетчика, генератор опорной частоты, соединенный через делитель частоты с управляющим входом временного селектора, и регистры памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены дополнительный преобразователь код-аналог, управляемый генератор, блок вычитания частот, дополнительный реверсивный счетчик и дополнительный временной селектор, причем выход реверсивного счетчика через второй ключ и первый регистр памяти подключен к преобразователю код-аналог и через третий ключ, регистр памяти, дополнительный преобразователь код-аналог и управляемый генератор к одному входу блока вычитания частот, другой вход которого соединен с выходом измерительного частотного преобразователя, а выход подключен к дополнительному временному селектору и через ключ к одному входу дополнительного реверсивного счетчика, другой вход последнего соединен с выходом дополнительного временного селектора, входы которого подключены соответственнд к выходу и вычитающему входу реверсивного счетчика, выход и вычитающий вход дополнительного реверсивного счетчика соединены с временным селектором.

I