АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1974 года по МПК H03M1/46 

1

Изобретение относится к цифровой элект1роизмерительной технике -и .может быть .применено в преобразователях напряжеш1я в цифровой код, работающих в условиях адд 1ТИВ.НЫХ сл -чайных помех.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий сравнивающее устройство, устройство управления, распределитель, осно.в,ной цифро-аналоговый преобразователь, реверсивный счетч-ик, счетчик, деши фратор и логическую схему «И.

Однако в известном устройстве априорно задается постоялиое число результатов измерений, участвующих в интегрировании, в результате чего погрещность преобразования изменяется от измерения к измерению. При мини.мизации указанной логрещности и случайном характере помех число интегрируемых результатов растет вместе с ростом оборудования и .времени из.мерения.

С целью повышения точности преобразования постоянного напряжения в условиях аддитивных Помех, сокращения времени преобразова.ния при цифровом И1нтегрирова.нии результато.в измерений в предлагаемое устройство дополнительно введены сумматоросредвитель, реверсивный счетчик заданной допустимой погрешности от помехи, цифроаналоговый преобразователь приращений и логическая схема, входы которой связаны с

2

соответствующими выходами распределителя, дешифратора и счетчика, а выходы - со входами распределителя и цифро-аналогового преобразователя приращений, .выходы последнего связаны со входами сумматора-осреднителя и входом сра.вн111вающего устройства, к которому подклю.чен выход основного цифроаналогового преобразователя, младщне разряды основного цифро-а1налогово.го преобразователя связаны с выxoдa iи сумматора-осреднителя, выхо.д сум.матора-осреднителя связан со .входом реверсивного счетчика, а вход- с .выходом реверсивного счетчика зада.нной допустимой погрещности от .помехи, входы которого связа.ны с выходами реверсивного счетчика.

На чертеже представлена блок-схема предла.гаемого устройства.

Устройство работает следующем образом.

По команде «Запуск начинается процесс аналого-цифрового преобразования, в котором участвует сравнивающее устройство /, распределитель 2 тактовых импульсов, основ.ной цифро-аналоговый преобразователь 3 и устройство управления 4. В рез.льтате преобразования .в основном цифро-аналоговом преобразователе 3 (на входящем в него регистре памяти - счетчике) формируется ко.д, соответствующий сумме измеряемого напряжения и случайного значения аддити.вной помехи

+ a также определяется значение ко.м1пен:онрующего напряжения, которое подается на вход сравниваюа его устройства 1.

Затем производится я-кратное измерение при,ращений новых значений аддитивной помехи (так как измеряемое напряжелие за время измерения не изменяется) по отношелию К значению, зап-исанному в основном цифро-аналоговом преобразователе 3. Измерение Нриращений происходит по сигпалу «запуск кодирования приращений со счетчика 5 через логическую схему 6 с помощью устройства уПравлеиия 4. Количество разрядов, которые участвуют в измерении приращений в распределителе 2 тактовых импульсов и цифро-а.налоговом лреобразователе 7 приращений, определяется -кодом реверси-вного счетчика 8, который через дещифратор 9 унравляет работой логической схемы 6. Последняя управляет младшими разрядами распределителя 2, тактовые имлульсы которого через логическую схему 6 поступают на цифроаналоговый преобразователь 7 -приращений. После каждого измерения приращения, число которых одределяется кодом счетчика 5, его код переписывается в сумматор-осредпитель 10 с учетом знака.

Суммарное значение приращений

|А..

запоминается в сумматоре-осреднителе 10. После этого производится л-кратпое повторное измерение приращений и вычитание с учетом знака получаемых кодов из кода, записаиного в сумматоре-осредннтеле 10, в результате чего в нем записан код, соответствующий разности двух сумм

2 дбл.

-EAt/л, /.-1 -1

Затем с устройства управления 4 и со счетчика 5 поступают сигналы .на логическую схему «И 11, выходной сигнал которой осуществляет сдвиг кода в сумматоре-осредпителе 10 на число разрядов, пропорциональиое /г, что равносильно делению на п.

Осредненная разиость лриращений с помощью суММатора-осредшггеля 10 сравнивается с задаипой допустимой логреплностью от помехи Е, всличипа которой задана в виде кода в реверсивиом счетчике 12 заданиой допустимой погрешности от помехи. Если осреднепная разлость лриращений больще заданной допустимой погрешности от помехи, то из реверсИВиого счетчика 8 вычитается «I, что соответствует у.меиьшению числа осредляемых результатов, а если осредненная разность меньше - то «1 в него прибавляется, что соответствует увеличению числа осредняемых результатов.

Затем происходит навое осреднение приращеилй, количество которых изменяется по отиощеиию к двум иредыдущнм суммам приращеиий. Осредненное значение суммируется с кодом, записанным в основно.м цифро-аналоговом нреобразователе 3. Этим вносится поправка, уменьщающая ,влия,ие помехи, после чего происходит выдача результата преобразоваиия с задаплой погрещностью лреобразоваиия, и цикл измерения повторяется после

иодачЛ сигнала «залуск.

Число осредняемых результатов приращений является переменным, зависящим от диснсрспи входной помехи и задаиной допустимой погрещности от помехи g. Подстройка

значения п на реверсивном счетчике 8 происходит в соответствии со следующей процедурой.

«2 1 + An sign А,

где п - значение числа осредняе.мых результатов в .момент .времени; Л2 - зна-чение числа осредняемых результатов в момент времени.

+ 1 А О

sign Д - 1 Д О

A |iAL/ -S А/7,., /1 i-iЭта процедура реализуется с ПОМОЩЬЕО реверсивного счетчика, управляемого сумматором-осредиителем 10, оиределяющим лри

сраанении осредненной разности с допустимой погрещностью от помехи s увеличение или умеиьщение числа осреднепных результатов в реверсивном счетчике 8. За /77-циклов подстройки на реверсивиом счетчике 8 устапавливается некоторое среднее значение /JQ, которое определяет опти.мальное количество осредняемых результатов. Перед каждым циклом о.среднения код из реверсивного счетчика 8 переписывается в счетчик 5, определяя

этим кол.ичество запусков кодирования приращений.

В реверсивном счетчике 8 разряды, соответствующие задалным максимальному п минимальному значениям п, формируют управляющие импульсы, изменяющие величину заданлой допустимой .погрещности от помехи на реверсивном счетчике 12 заданной допустимой погрещностп от помехи в большую или меньщую сторону, что позволяет получить .достоверные результаты измерения в условиях увеличивающихся помех, а также результаты с меньщей иогрещностью измерения в услов;иях уменьщающихся ломех.

Количество осредняемых разря.дов зависит

от числа осредняемых результатов п, и с изменением числа п реверсивный счетчик 8 через дещифратор 9 и логическую схему 6 управляет количеством опрашиваемых разрядов Цифро-аналогового .прео(бразователя 7

приращений, что позволяет увеличить быстродействие преобразователя.