Аналого-цифровой датчик отклонения постоянного напряжения Советский патент 1975 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано при разработке и внедрении цифровых систем стабилизации источников питания, контроля и .управления производственными процессами.

Известен датчик, содержащий интегратор, входы которого через соответствующие первый и второй ключи соединены с выходами источников измеряемого и эталонного напряжений, а выход подключен к нуль-органу, управляющий вход первого ключа, коммутирующего измеряемое напряжение, подключен к выходу одного триггера, один вход которого соединен с одним входом второго триггера, через линию задержки подключенного к входу запуска, выход второго триггера соединен с управляющим входом второго ключа, коммутирующего эталонное напряжение, а-также генератор колебаний образцовой частоты, подключенный через третий ключ к задающему счетчику, к входам разрядов которого подключена группа вентилей записи кода, выходной регистр.

Однако известный датчик характеризуется тем, что для выделения сигнала ошибки в датчике необходимо применение цифрового задающего устройства и сумматора, роль которых чаще всего играет цифровая вычислительная мащина.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Для этого в датчик введены дополнительный ключ, соединенный с дополнительным счетчиком, схемы совпадения и две дополнительные группы вентилей записи кода, причем выход нуль-органа подключен к второму входу первого триггера непосредственно и через линию задержки к входам схем совпадеПИЯ, другие входы которых соединены с выходами триггера знакового разряда дополнительного счетчика, а выходы схем совпадения подключены к одним входам двух соответствующих дополнительных групп вентилей записи кода, другие входы последних подключены к выходам соответствующих разрядов дополнительного счетчика, а выходы - к входам соответствующих разрядов выходного регистра, один вход дополнительного ключа

подключен к выходу первого триггера, другой вход - к генератору колебаний образцовой частоты, выход второго триггера подключен к управляющему входу третьего ключа. Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена блок-схема датчика; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Аналого-цифровой датчик отклонения постоянного напряжения содержит интегратор 1 с двумя входами, на которые поступают измеряемый -{-Vx и эталонный - VST сигналы

через ключи 2 и 3. Ключи 2 и 3 управляются триггерами 4 и 5. Датчик содержит также задающий счетчик 6, измеряющий счетчик 7, ключи 8 и 9, генератор колебаний образцовой частоты 10, выходной регистр И, нуль-орган 12, схемы совнадения 13, 14, группы вентилей записи кода 15, 16, 17 линии задержки 18, 19.

Датчик работает следующим образом.

Импульс запуска устанавливает измеряющий счетчик 7 в «О, а в задающий счетчик 6 записывается заданное значение в обратном коде. Этим же импульсом через линию задержки 18 устанавливаются триггеры 4 и 5 в состояние «1, разрещающие одновременно интегрирование +Увх и -Уэт и заполнение обоих счетчиков импульсами от генератора колебаний образцовой частоты 10.

Импульс переполнения задающего счетчика 6 сбрасывает триггер 5 в «О, запрещающий счет импульсов в этом счетчике и интегрирование -УЭТ. Таким образом, время интегрирования-Vsfff ti ti-to (см. фиг.,2) определяется величиной задающего кода, а время интегрирования -Vx t2-tz- 0 определяется импульсом нуль-органа 12, который сбрасывает в состояние «О триггер 4. Напряжение -УЭТ выбирается равным эт| 2 Увх.маке, поэтому , так как при интегрировании соблюдается следующее соотнощение: I УЭТ| I VBX| . Иначе говоря, с момента 0 напряжение на выходе интегратора Увых растет примерно по линейному закону (кривая 20, см. фиг. 2), а с момента времени ti спадает до нуля.

Если площади импульсов напряжений (см. фиг. 2, кривые 21 и 22) равны, то время интегрирования напряжения У в два раза больще времени интегрирования напряжения FST- Поэтому счетчик 7 имеет емкость в два раза больще, т. е. больще на один старщий разряд, и оно просчитывается до переполне,ния.

Если напряжение Vx меньше заданного значения (см. фиг. 2, кривую 23), то после переполнения счетчик вновь просчитывает некоторое количество импульсов |-А|, пропорциональное времени , величина которых фиксируется младшими разрядами счетчика. При увеличении напряжения Vx (см. фиг. 2, кривую 24) счетчик 7 до полного объема не просчитывает количество импульсов |+А|, пропорциональное времени tz-tz, величина которых считывается в виде обратного кода с младших разрядов.

Таким образом, состояние старшего триггера счетчика 7 свидетельствует о знаке отклонения, а прямой или обратный код младших разрядов счетчика-о величине отклонения импульсом нуль-органа и через линию задержки 19 в зависимости от знака через схемы совнадения 13 или 14 и группы вентилей 16 или 17 величины кода отклонения переписываются в выходной регистр 11.

.Предмет изобретения

Аналого-цифровой датчик отклонения постоянного напряжения, содержащий интегратор, входы которого Ч:ерез соответствующие первый и второй ключи соединены с выходами источников измеряемого и эталонного напряжений, а выходы подключены к нуль-органу, управляющий вход первого ключа, коммутирующего измеряемое напряжение, подключен ,к выходу одного триггера, один вход которого соединен с одним входом второго триггера, через линию задержки подключенного к входу запуска, выход второго триггера соединен с управляющим входом второго ключа, коммутирующего эталонное напряжение, а также генератор колебаний образцовой частоты, подключенный через третий ключ к задающему счетчику, к входам разрядов которого подключена группа вентилей записи кода, выходной регистр, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный ключ, соединенный с дополнительным счётчиком, схемы совпадения и две дополнительные группы вентилей записи кода, причем выход нуль-органа подключен к второму входу первого триггера непосредственно

и через линию задержки к входам схем совпадения, другие входы которых соединены с выходами триггера знакового разряда дополнительного счетчика, а выходы схем совпадения подключены к одним входам двух соответствующих дополнительных групп вентилей записи кода, другие входы последних подключены к выходам соответствующих разрядов дополнительного счетчика, а выходы - к входам соответствующих разрядов выходного регистра, один вход дополнительного ключа подключен к выходу первого триггера, другой вход - к генератору колебаний образцовой частоты, выход второго триггера подключен к управляющему входу третьего ключа.