Многоканальный преобразователь аналог-код Советский патент 1980 года по МПК H03K13/17 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться дпя измере.ния многомерных сигналов, представленных в аналоговой форме. Известны аналоговые преобразователи развертьвающего типа, в которых осуществляется последовательное кодирование начальных напряжений по принципу счета циклической разверткой эталоннотх ступенчатого напряжения l . Общий недостаток всех этих устройств заключается в том, что их возможности ограничены только преобразованием в ци4 ровой код входных сигналов, представле ных в аналоговой форме. Наиболее близким к предлагаемому устройству является аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор импульсов, преобразователь код-напряжение, ов ичный счетчик, схемы сравнения, коммутатор каналов, вентиль 2 . Цель изобретения - расилирение функциональных возможностей -преобразователя. ЧТО предусматривает одновременно с преобразованием входных аналоговьтх перемен™ ных Xj (1,2К,...п) в цифровбй код измерение искомой неизмеряемой величины У согласно заданному уравнению регрессииm У а -vH b. Ч: , m VT по цифровым значениям косвенных измеряемых величин Xj . Цель достигается тем, что в преобразователь аналот код, содержаций п блоков сравнения, первые входы которьк соединены с соответствующими п шинами входного сигнала, вторые входы соединены с выходом преобразователя кода в напряжение, в выходы подключены соответственно к первым входам п первых элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими г выходами коммутатора каналов, а выходы п первых элементов И соединены с соответств тощими п входами, первого элемента ИЛИ, зыход которого подключен к первым входам К вторых элементов И, выходы которых соединены с соответсл-вующими k входами выходного регистра, а вторые входы подкгаочены к соответсп: вующйм k первым выходам счетчика, вторые вы ходы которого соединены с соответствующими К входами преобразователя кода в напряжение, блок управления, выходы с первого по третий которого соединены соответственно с управляющим входом счетчика, установочными входами счетчика и Выходного регистра и управпяквдим входом коммутатора, дополнительно введены m Т1зетьих элементов И, (п групп переключателей, второй элемент ИЛИ, сумматор и Триггер, нулевой вход которого соединен о выходом первого элемента ИЛИ, единичный вход подключен к четвертому выходу блока управления, а единичный вькод триг гера соединен с первыми входами гп третьих элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатора кaнaлoBi третьи входы поогключены к первому выходу блока управления, а выходы через соответствукщие пп группы переклкчателей соединены с соответствующими m входами второго элемента ИЛИ, выходы которого соединены с со ответствующими входами сумматора, управляющий вход которого соединен с пяты ВЫХОДОМ блока управления. На чертеже приведена структурная эле ктрическая схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь содержит блок 1 управления, счетчик 2, преобразователь 3 кода в напряжение, п блоков 4 сравнения, f шин 5 входных сигналов первых элемен тов И 6, коммутатор 7 каналов, первый элемент ИЛИ 8,k вторых элементов И 9, X разрядный вьгкодной регистр 10, m тре тьих элементов И 11, m групп переключателей 12, второй элемент ИЛИ 13, сумматор 14, триггер 15, Преобразователь работает следующим образом. Перед началом измерения блок 1 управления приводит в нулевое состояние счетчик 2 и выходной регистр 10, в единичное состояние триггер 15, в сумматор 14 заносится постоянная величина а урав нения регрессии, на m переключателях 12 устанавливаются соответствующие значения величины коэффициентов b уравнения регрессии. При преобразовании входного сигнала l -го канала счетные импульсы от блока i управления последовательно поступа на вход счетчика 2 и одновременно кажды из них, проходя через элемент И 11, передает через элемент ИЛИ 13 значение 1-го коэффициента bj управления {агрессии, набранное на i -и группе переключателей 12, на вход сумматора 14. Таким образом, в зависимости от того, сколько счетных импульсов пройдет через элемент И 11, столько же раз соответствующий коэффициент Ь; сложится сам с собой в сумматоре 14. Прохождение упомянутых счетных импульсов в I -и элемент И 11 прекращает ся в момент равенства линейно- ступенчатого напряжения, которое вырабатывается на выходе преобразователя 3 кода в напряжение, с входным сигна.пом i го канала. Сравнение этих напряжений происходит в соответствующем i -м блоке 4 сравнения. В результате этого равенства на выходе блока 4 сравнения 1 -го канала вырабатывается импульс, который, проходя через й элемент И 6, открытый i -м выходом коммутатора 7 каналов, поступает на нулевой Вход триггера 15 и устанавливает его в нулевое состояние. Этим самым триггер 15 запирает элементы И 11. Кроме описанного выше упомянутый импульс с выхода элемента ИЛИ 8 поступает на входы элементов И 9 и передает содержимое счетчика 2, которое соответствует в этот момент времени значению измеряемого аналогового сигнала i -го канала, на выходной регистр 10. В результате завершения преобразования сигнала -го канала в выходном регистре 10 находится цифровое значение измеряемого аналогового сигнала I -го канала, а к содержимому сумматора 14 прибевляется произведение 1щфрового значения преобразованного аналогового сигнала i-гс каната и соответст вуюдего коэффициента Ь уравнения регрессии. Перед следующим (i +1)-м циклом измерения блок 1 управления производит гащение содержимого счетчика 2 и выходного регистра, 10, а также устанавливает в единичное состояние триггер 15. Преобразование всех других входных каналов в цифровой код происходит анапогично описанному выще. Измерение же неизмеряемого параметра V заверщ тся тогда, кот да все косвенные параметры X; , связанные с V и характериз;Аощие его изменения, будучи преобразовш ы, произведут через соответствующие элементы И 11 передачу соответствующих им коэффициентов уравнения {Агрессии, набранных заранее на соответствующих переключателях 12, через элемент ИЛИ 13 в накапливакщий сумматор 14. В каждом щ.аге дискретизации вхоо11ЫХ переменных величин Xj преобразователь поспедовательло производит умножение цифровых значений лишь тех косвенных измеряемых величин Xj , которые свя заны с искомой величиной V и характеризуют ее изменения, на постоянньв коэ({ фициенты уравнения регрессии bj и накап ливает получаемые последовательные произведенля в накапливагацем сумматоре 14 При этом полученная сумма представляет собой цифровое значение измеряемого параметра У . Формула изобретения Многоканальный преобразователь аналот код, содержащий п блоков сравнения, первые входы которых соединены с соответствующими п шинами входного сигнала вторые входы соединены с выходом преобразовепгеля кода в напряжение, а выходы подключены соответственно к первым входам п первых элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими п выходами коммутатора каналов, а выхо ды п первых элементов И соединены с соответствующими п входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам К вторых элементов И, вь( ходы которых соединены с соответствующими k входами выходного регистра, а вторые входы подключены к соответствующим k. первым выходам счетчика, вторые выходы которого соединены с соответ ствующими К входами преобразователя кода в напряжение, блок управления, выходы с первого по третий которого соединены соответственйо с управлякщим входом счетчика, установочными входами счетчика и вьгходного регистра и управляющим входом коммутатора, отпичающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены m третих элеметгтов И, m групп переключателей, второй эдемент ИЛИ, сумматор и триггер, нулевой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, единичный вход подклкяен к четвертому выходу блока управления, а единичный выход триггера соединен с первыми входами ш третьих элементов И, втог рые входы которых соединены с соотв етствующими выходами коммутатора каналов, третьи входы подключены к первому выходу, блока управления, а выходы через соответствуищие группы переключателей соединены с соответствующими m входами второго элемента ИЛИ, выходы которого соединены с соответствующими входами сумматора, управляющий вход которого соединен с пятым выходом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Смолов В. Б,, Чернявский Е. А., и др. Универсальные электронные преобразователи информации. Л., Машиностроение, 1971, с, 45-46, рис. 1.17. 2.Дроздов Е. А.,Пятибратов А. П. Автоматтическое преобразование и кодирование информации. М., Советское радио, 1964, с. 289 (прототип). щщщ