Преобразователь переменного напряжения в цифровой код Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

I

Изобретение относится к -нлектроизмерительной технике и может н.эити применение в вольтметрах, измеряющих среднее значение переменного напряжения.

Известен преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащий фазорасн.1епитоль, компараторы, генератор пилообразного напряжения, триггер, генератор опорной частоты, элемент И, счетчик импульсов, узел управления, в котором испо;и ; уется метод временного кодирс.вания. заключиошийся в преобразовании во р.роменной гервэ.; входного сигнала путел- сравнения с пилообразным напряжением |11.

Известен но авт. св. № 560337 преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащий компараторы, входы которьгч сое:1инены с двумя выходами фазорасщепителя и генератора пилообразного напряжения, блок ., подсоединенный к первому выходу фазорагшепителя, установочному входу счетчика импульсов и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выхоп.ом генератора опорьой частоты, третий Р.ХОД - с выходом лчехкмга ИЛИ, а выход элемент, И соединен с входом счетчика имн-.льсоя.

Однако известные преобразователи.имеют низкую точность и помехоустойчивость преобразования.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости преобразования.

Это достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в цифровой код, содержащий фазорасщепитель, компараторы, генератор пилообразного напряжения, блок управления, генератор опорной частоты, элемент И, счетчик импульсов, ;: лемепт ИЛИ, вводены элемент И-НЕ. два элемента И, форм фователь имнульсов, причем выход генератора пилообразного напряжения через формирователь имнульсов соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами комнаратороп и входами элемента И -НЕ гч 1ходом соединенного с третьими Р о;1ям i .-;.-оментов 1;

(.тр-ктурнар эл:к:р; :0. ;- блок-схема устройства тфивеп.ена на фиг. i; временные диаграмм.; :гг1 работ;л приведены на фиг. 2.

Устройстпс содержит фазорагнлопитель , компараторы 2 и 3. элемс;г; П- НЕ 4, генератор Р 1н.-:--ппрязного напряжения, формирователь 6 импульсов, элементы И 7 и 8, элемент ИЛИ 9, блок управления 10, генератор 11 опорной частоты, элемент И 12, счетчик 13 импульсов. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал Ux . sin-Sit (фиг.2а) расщепляется по фазе на два напряжения: и 1 и о + Uxnf sinJlt и и 2, и o-UxtvTSinAt (фиг. 2b иё), которые подаются на входы компараторов 3 и Е. На вторые входы компараторов поступает пилообразное напряжение с генератора 5. Длительность прямого хода пилообразного напряжения выбирается гораздо больше длительности обратного хода этого напряжения. В компараторах 2 и 3 формируются положительные импульсы (фиг. 2d и е), длительности которых равны интервалам времени превышения уровней напряжений U i и. L/tnHvioo6pa3HbiM напряжением. Временные интервалы t между передними фронтами импульсов на выходах компараторов пропорциональны входному напряжению Ц. Выделение этих интервалов времени осуществляется элементом И-НЕ 4, элементами И 7 и 8, элементом ИЛИ 9, формирователем импульсов 6. Импульсные последовательности с выходо компараторов 2 и 3 подаются на входы SJieMeHTOB И 7 и 8 и элемента И-НЕ 4, с выхода которого снимаются отрицательные импульсы (фиг. 2ж), длительности которых равны интервалам времени совпадений входных импульсов, и подаются на входы элементов И 7 и 8. На время каждого прямого хода пилообразного напряжения на третьи входы элементов И 7 и 8 поступает разрешающий потенциал (фиг. 2-г). Он вырабатывается формирователем 6, режим которого синхронизируется пилообразным напряжением, поступающим с генератора 5. В результате логических операций: ум-. ножения (фиг. 2з и к) и сложения (фиг.2л), осуществляемых элементами И 7 и 8 и элементом ИЛИ 9, на выходе элемента ИЛИ возникают положительные импульсы. Вы ходные импульсы элемента ИЛИ управляют элементом И 12. На импульсный вход элемента И 12 подаются импульсы с генератора 11. На второй потенциальный вход элемента И 12 подается потенциал с блока управления 10 в течение интервала времени At пГ. Этот потенциал формирует блок 10 из напряжения, поступающего с одного из выходов фазорасщепителя 1, причем его передний и задний фронты соответствуют переходу через нуль входного напряжения от отрицательного значения, к положительному. Пачки импульсов с выхода элемента И 12 поступают на вход счетчика 13. По окончании преобразования и индикации результата блок 10 вырабатывает импульс, который устанавливает счетчик импульсов в начальное состояние. После этого схема готова к следующему циклу преобразования. В устройстве совпадение передних фронтов импульсов, вырабатываемых компараторами 2 и 3, не приводит к формированию ложных импульсов, равных по длительности половине периода пилообразного напряжения. В этом случае на выходе элемента ИЛИ 9 импульсы отсутствуют. Совпадение передних фронтов импульсов на входах компараторов 2 и 3 не вносит дополнительной погрешности. Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в цифровой код по авт. св. № 560337, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости преобразования, в него введены элемент И-НЕ, два элемента И, формирователь импульсов, причем выход генератора пилообразного напряжения через формирователь импульсов соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами компараторов и входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьими входами элементов И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шляндин В.М. Цифровые измерительные приборы и преобразователи, М., «Высшая школа, 1973, с. 197-198