Преобразователь неэлектрических величин в цифровой код Советский патент 1977 года по МПК H03K13/20 

торы обратной связи со своими инвертирующими входами; резистор установки нуля датчика, введен суммирующий усилитель; вход которого соединен с двухфазным выходом составного дифференциального усилителя, а вы ход через резисторы-со входом ключей опорного напряжения; при этом масштабный усилитель входом соединен с измерительной диагонально датчика нагрузки, а составной дифференциальный усилитель- с диагональю пйтанин датчика нагрузки, а резистор установки нуля датчика нагрузки соединен с двухфазным выходом составного дифференциального усилителя, а средняя точка этого резистора соединена через резистор со вхо- дом измерительного клюна.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Преобразователь неэлектрических веддчин в цифровой код содержит датчик 1 нагрузки, масштабный усилитель 2, резисторы 3-14, измерительный ключ 15, ключи 16 и 17 опорного напряжения, интегратор 18, компаратор 19, блок управления 2О, источник питания 21, триггер полезности 22, зяементы И 23, и 24, составной дифференциальный усилитель 25, суммирующий усилитель 26, резистор 27 установки нуля датчика.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 поступает через масштабный усилитель 2, резистор 3 и ключ 15 на вход интегратора 18 и интегрируется в течение постоянного времени Т , Сброс напряжения интегратора 18 начинается по окончании интервала Т, , вьфабатываемого блоком 20, и производится одним из ключей 16 или 17 от источника опорного напряжения. Для исключения ошибки от смещения источника опорного напряжения, вьшолненного на составном усилителе 25, или от действия синфазных помех на вход ключей 16, 17, поступает корректирующий сигнал через резисторы 4 и 14 с выхода усилителя 26. Корректирующий сигнал образуется на входе усилителя 26 в том случае, если напряжение на выходах усилителя 25 отличается по амплитуде при различной полярности сигналов. В результате того, что суммирование вьшолняется по входу усилителя 26, его коэффициент передачи определяется только стабильностью резисторов 4, 12, 13 1О и 14 и коэффициентом усиления усилителя 26, что может быть всегда обеспечено для любой точности преобразования.

Таким образом, опорное напряжение получается в результате преобразования напряжения питания датчика нагрузки 1 достаточно большой величины при этом диапазон коррекции усилителя 26 составляет малую величину - менее 10% входного сигнала. Сигнал разбаланса датчика 1 образуется от источника опорного напряжения с выхода усилителя 25 и подается на вход ключа 15. В этом случае суммирование сигналов усилителя 2 и сигнала разбаланса датчика 1 выполняется в токе, а стабильность обеспечивается отрицательными обратными связями усилителя 2 и составного дифференциального усилителя 25.

Данное построение преобразователя и введение связи элементов позволяют получить лучшую стабильность и точность преобразования в целом, при использовании элементов с аналогичными характеристиками по дрейфу, входному сопротивлению, усилеш-оо и ослаблению синфазных сигналов.

Формула изобретения

Преобразователь неэлектрических величин в цифровой код, содержащий источник питания, датчик нагрузки, соединенный через масштабный усилитель, резистор и измерительный ключ со входом интегратора, выход которого через компаратор соединен с одним из входов триггера полярности, выходы которого соединены с первыми входами элементов И, причем другие входы элементов И соединены с блоком управления, а выходы - с управляющими входами ключей опорного напряжения, составной дифференциальный усилитель с двухфазным выходом, соединенный через резисторы обратной связи со своими инвертирующими входами; резистор установки нуля датчика, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования,в него введен суммирующий усилитель, вход которого соединен с двухфазнымвьк од ом составного диф(|)еренциального усилителя, а выход через резисторы - со входом ключей опорного напряжения, при этом масштабный усилитель входом соединен с измерительной диагональю датчика нагрузки, а составной дифференциальный усилитель - с диагональю питания датчика нагрузки, резистор установки нуля датчика нагрузки соединен с двухфазным выходом составного дифференциального усилителя, а средняя точка этого резистора соединена через резистор со входом измерительного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Великобритании № 1296682, кл. Н ЗТ ( а4И ), опубликован 12.04.72.

2.Патент США № 3709303, кл. 340-348, опубликован 23.О5.69 (прототип).