Интегрирующий преобразователь постоянного напряжения вов временной интервал Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для использования в преобразователях постоянного напряжения во временный интервал.

Известен интегрирующий преобразователь с двухтактным интегрированием, содержащий интегратор, блок управления, компаратор и ключи 1.

Недостатком такого устройства является зависимость временного интервала длительности выходных импульсов от дрейфа нуля и входного тока интегратора и компаратора.

Более соверщенным устройством, позволяющим компенсировать дрейф нул интегратора и компаратора, является устройство, содержащее интегрирующий усилитель, трехпозиционный ключ, входы которого соединены с щинами преобразуемого и опорного напряжений и нулевой шиной, а выход - с первым входом интегратора, компаратор, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход - с блоком управления и через двухпозиционный ключ со вторым входом интегратора и одной обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с нулевой щиной, выходы блока управления соединены с управляющими входами трехпозиционного и двухпозиционного ключей 2.

Недостатком этого устройства является неполная компенсация зависимости длительности входных импульсов от входного тока - интегратора.

Целью изобретения является повыщение точности преобразования за счет периодической коррекции дрейфа нуля и входного тока интегратора и компаратора.

Поставленная цель достигается тем, что 10 в интегрирующем преобразователе постоянного напряжения во временной интервал, содержащем интегрирующий усилитель с конденсатором в цепи обратной связи, неинвертирующий вход которого соединен с нулевой щиной, трехпозиционный ключ, входы которого соединены соответственно с щинами преобразуемого и опорного напряжений и нулевой щиной, а выход через резистор - с инвертирующим входом интегрирующего усилителя, компаратор, неинверти20 рующий вход которого соединен с выходом интегрирующего усилителя, а инвертирующий вход - с нулевой щиной, выход компаратора через дифференцирующую цепочку подключен ко входам триггера и блока управления, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам трехпозиционного и двухпрзиционного ключей, вход последнего соединен с.выходом компаратора, а выход через конденсатор с нулевой шиной, выход двухпозиционно.го ключа через резистор соединен с инвертирующим входом интегрирующего усилителя.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трехпозиционный ключ 1, обеспечивающий поступление на инвертирующий вход интегрирующего усилителя 2 через резистор 3 преобразуемого, опорного и нулевого напряжений, конденсатор 4 в цепи обратной связи интегрирующего усилителя, компаратор 5, двухпозиционный ключ 6, дифференцирующую цець 7, триггер 8, блок управления 9. конденсатор 10 для запоминания напряжения ощибки от дрейфа нуля и входного тока интегрирующего усилителя 2, резистор 11.

Преобразователь работает циклически в три такта: обнуление, интегрированр1е преобразуемого напряжения, интегрирование опорного напряжения.

При подаче на вход преобразователя нулевого напряжения двухпозиционный ключ 6 замкнут. При этом интегрирующий усилитель приводится в режим установки начальных условий интегрирования.

Выход компаратора 5 соединен через замкнутый двухпозиционный ключ 6 с-запоминающим конденсатором 10, который быстро подзаряжаясь, хранит в дальнейшем напряжение суммарной погрещности от дрейфа нуля и входного тока интегрирующего усилителя 2. ,

Постоянная времени разряда конденсатора 10 с резистора 11 должна быть много больц1е постоянной интегрирования интегрирующего усилителя 2. При этом осуществляется полная компенсация дрейфа нуля и входного тока интегрирующего усилителя 2.

Интегрирование сигнала осуществляется за эталонный интервал времени, вырабатываемый блоком управления 9, при этом двухпозиционный ключ 6 разомкнут, и на вход интегрирующего усилителя 2 подается преобразуемое и компенсирующее напряжения.

По истечении эталоннбго интервала времени блок управления 9 с помощью трехпозиционного ключа 1 подключает ко входу интегрирующего усилителя 2 через резистор 3

опорное напряжение, при этом двухпозиционный ключ 6 остается разомкнутым. Следует процесс интегрирования опорного напряжения. Срабатывание компаратора 5 происходит на уровне смещенном на величину его

дрейфа порога срабатывания, т. е. на том же уровне, с которого начинался процесс интегрирования. Благодаря этому в каждом цикле автоматически компенсируется нестабильность порога срабатывания компаратора 5.

Момент срабатывания компаратора 5 фиксируется триггером 8 управления двухпозиционным ключом 6 и блоком управления 9, которые приводят преобразователь в режим обнуления, а цикл работы повторя Формула изобретения

Интегрирующий преобразователь постоянного напряжения во временной интервал, содержащий интегрирующий усилитель с конденсатором в цепи обратной связи, неинвертирующий вход которого соединен с нулевой щиной, трехпозиционный ключ входы которого соединены соответственно с щинами преобразуемого и опорного напряжений и нулевой шиной, а выход через первый резистор - с инвертирующим входом интегри рующего усилителя, компаратор, неинвертирующий вход которого соединен с выходом интегрирующего усилителя, а инвертирующий вход - с нулевой шиной, выход компаратора через дифференцирующую цепочку подключен ко входам триггера и блока управления, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам трехпозиционного и двухпозиционного ключей, вход последнего соединен с выходом компаратора, а выход через конденсатор - с нулевой шиной, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности преобразовао теля, выход двухпозиционного ключа через второй резистор соединен с инвертирующим входом интегрирующего усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 5 № 132863, кл. Н 03 К 13/20, I960.

2.Кондюкова Е. И., Редькин Б. Е. Аналого-цифровые прербразователи систем автоматического контроля, М., «Энергия, 1967, с. 31-41 (прототип).

7