Многоканальный аналого-дискретный преобразователь Советский патент 1978 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в качестве входного устройства машин централизованного контроля.

Известен многоканальный аналого-дискретный преобразователь с индуктивными дифференциальными датчиками, причем измеряемые параметры преобразуются в аналоговую величину, нормализуются и затем с помощью входного переключателя поочередно подаются в каналы аналого-дискретного преобразователя 1. Недостатком такого преобразователя является наличие в каждом нз каналов согласующих устройств, содержащих усилители, выпрямители и фильтры, что усложняет устройство, снижает надежность и достоверность информации и увеличивает энергопотребление.

Известен также многоканальный аналогодискретный преобразователь, содержащий п дифференциальных индуктивных датчиков, первые и вторые выходы которых соединены с щиной источника постоянного напряжения через ключи, управляющие входы которых связаны с выходами коммутатора. Вход коммутатора соединен с первым выходол блока управления, второй выход которого подключен к первому входу амплитудно-дискретного преобразователя 2. Недостатком устройства является низкая чувствительность и малая точность преобразования.

Целью изобретения является иовыщение чувствительности и точности и уменьщение взаимного влияния каналов. Указанная цель достигается тем, что в многоканальный аналого-дискретный преобразователь введены формирователь, блок вычитания производных, два дифференциатора тока и два повторителя тока, причем третьи и четвертые выходы дифференциальных индуктивных датчиков соедииены соответственно с входами первого и второго повторителя тока, выходы которых через дифференциаторы токов соединены с входами блока вычитания производных, выход которого связан с первым входом формирователя. Второй вход формирователя подключен к третьему выходу блока управления, а выход соединен со вторым входом амплитудно-дискретного преобразователя. Структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя изобрал ена на чертеже.

Он содержит п дифференциальных индуктивных датчиков 1, повторители тока 2 и 3, дифференциаторы тока 4 и 5, блок 6 вычитания производных, формирователь 7, амплитудно-дискретный преобразователь 8, блок управления 9, коммутатор 10 и ключ 11. Концы катушек датчиков 1 объединены и подключены к общему источнику Е постоянного напряжения. Цепь питания каждого датчика замыкается на время измерения с помощью пары синхронно срабатывающих ключей 11. Противоположные концы катушек датчиков 1 объединены в две шины таким образом, что первая шина объединяет концы левых катушек, а вторая - концы правых катушек. Первая шина подсоединена ко входу повторителя тока 2, а вторая - ко входу повторителя тока 3.

Выходные токи повторителей 2 и 3 дифференцируются соответствующими дифференциаторами 4 и 5. Полученные на выходе дифференциаторов 4 и 5 производные токов сравниваются в блоке 6 вычитания производных, выходной сигнал которого подается на один из входов формирователя 7. Формирователь по сигналу с блока управления 9 преобразует измеряемую информацию в импульс напряжения, амплитуда которого соответствует измеряемому параметру. Импульсный сигнал поступает на вход амплитудно-дискретного преобразователя 8, где амплитуда этого сигнала запоминается, преобразуется в код, а затем по команде с блока управления 9 выводится на регистрирующее устройство, после чего счетчик амплитудно-дискретного преобразователя сбрасывается в нулевое положение. На этом цикл преобразования заканчивается. Следующий тактовый импульс с блока управления 9 вызывает аналогичные процессы, но с участием датчика следующего канала.

Замыкание ключей И производится с помощью коммутатора 10, причем последовательность замыкания соответствующих пар определяется по командам с блока управления 9. В измерительных цепях в течение опросного импульса происходят переходные процессы. Время опроса каждого из каналов выбирается таким образом, чтобы несколько превысить величину предполагаемого времени преобразования параметра в импульс напряжения, возникающего на выходе формирователя 7.

Поочередное подключение датчиков к общему источнику Е постоянного напряжения резко снижает энергопотребление и значительно улучшает тепловой режим работы датчиков. Так как входные сопротивления повторителей

тока 2 и 3 малы, то на работу преобразователя практически не влияют отключенные каналы. Поскольку выходные сопротивления повторителей тока 2 и 3 на несколько порядков выше входных сопротивлений дифференциаторов тока, то изменение последних не влияет на точность преобразования.

Формула изобретения

Многоканальный аналого-дискретный преобразователь, содержащий п дифференциальных индуктивных датчиков, первые и вторые

выходы которых соединены с шиной источника постоянного напряжения через ключи, управляющие входы которых соединены с выходами коммутатора, вход которого соединен с первым входом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом амплитудно-дискретного преобразователя, о тличающийся тем, что, с це, повышения чувствительности и точности и уменьшения взаимного влияЕшя каналов, в него введены

формирователь, блок вычитания производных, два дифференциатора тока и два повторителя тока, причем третьи и четвертые выходы дифференциальных индуктивных датчиков соединены соответственно со входами первого и

второго повторителя тока, выходы которых через дифференциаторы токов соединены с входами блока вычитания производных, выход которого соединен с первым входом формирователя, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход соединен со вторым входом амплитудно-дискретного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шенброт И. М. Машины централизованного контроля. «Энергия, 1966, с. 56-100.

2. Болтянский Н. М., Райков Б. К., Скобелев О. П. и Старобинский П. М. Построение преобразователей при использованнн свойств

переходных процессов. «Измерительная техника, 1969, № 4.