Многоканальный преобразователь напряжения в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/00 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВ.ЛТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

В КОД

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной те.чники и может быть использовано для связи аналоговых источников инфор.мации с цифровым вычислительным устройством.

Известен многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий счетчик импульсов, соединенный через элемент И с генератором импульсов, и компараторы в каждом канале, выходы которых подключены к цифровой вычислительной машине, преобразователь кода в напряжение, вход которого подключен к выходу счетчика и.мпульса, а выход через буферный блок подключен к компараторам, блок управления прохождение. импульсов от генератора к счетчику импульсов и блоком считывания кода I.

Недостатком известного преобразователя является нерациональное использование памяти вычислительной машины и большое количество связей с этой машиной.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий компараторы, одни входы которых соединены с входными щинами устройства, а другие с выходом блока цифроаиалогового преобразования, к первому в.ходу которого подключен один выход счетчика и пульсов, к второму входу через блок эталонного напряжения подключен выход блока выбора масштаба, другой выход счетчика и.мпульсов подключен ко входу фор.мирователя и.мпульсов, вход счетчика импульсов соединен с вы.ходом блока управления, коммутатор, первый вход которого соединен с другим выходом блока управления, второй вход

10 через формирователь импульсов соединен с другими выходом счетчика импульсов, а третьи входы соединены с другими выходами блока выбора .масштабов, первые выходы ко.ммутатора подключены к шифратору, второй вход непосредственно, а третьи выходы через элемент ИЛИ подключены к входам блока управления,другой выход которого подключен к входу счетчика .импульсов, а выходы компараторов подключены к четвертым входам коммутатора 2|.

20 Недостаток этого устройства состоит в том, что оно осуществляет преобразование напряжений только одной полярности, что вдвое уменьшает воз.можный диапазон преобразуемых напряжений.

Целью изобретения является расширение диапазона преобразуемых напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий компараторы в каждом канале, одни входы компараторов соединены с входными шинами устройства, а другие - с выходом блока цифроаналогового преобразования, к первому входу которого подключен один выход счетчика импульсов, а к второму входу через блок эталонного напряжения подключен один выход блока выбора масштабов, коммутатор, первый вход которого соединен с одним выходом блока управления, второй вход через формирователь импульсов соединен с другим выходом счетчика импульсов, а третьи входы соединены с другими выходами блока выбора масштабов, первые выходь коммутатора подключены к шифратору, второй выход непосредственно, а третьи выходы через элемент ИЛИ подключены к входам блока управления, другой выход которого подключен к входу счетчика импульсов, введены дополнительный элемент ИЛИ, а в каждый из каналов введены инвертор, дополнительный компаратор, блок определения знака, одни входы дополнительного компаратора через инверторы соединены с входными шинами устройства, другие объединены и подключены к выходу блока цифроаналогового преобразования, выходы компараторов и дополнительных компараторов подключены к первым и вторым входам блоков определения знака, третьи входы которых соединены с четвертыми выходами коммутатора, одни выходы блоков определения знака подключены к четвертым входам коммутаторов, а другие выходы - к дополнительному элементу ИЛИ.

На чертеже представлена функциональная схема многоканального преобразователя напряжения в код.

Многоканальный преобразователь напря жения в код содержит компараторы 1 напряжения, коммутатор 2, каждый канал которого выполнен из элемента ИЛИ 3, элементов И 4 и 5, инвертора 6 и триггера 7. В состав преобразователя также входят элемент ИЛИ 8, cчetчик 9 импульсов, элементы И 10 и 11, триггер 12, генератор 13 импульсов, формирователь 14 импульсов, блок 15 выбора масштабов, шифратор 16, блок 17 эталонного напряжения и блок 18 цифроаналогового преобразования, инверторы 19 входного напряжения, дополнитель ные компараторы 20 (инвертированного напряжения), элемент ИЛИ 21 и блоки 22 определения знака, каждый из которых выполнен из инверторов 23 и 24, элементов И 25 и 26, элемента ИЛИ 27, триггера 28 и элемента И 29. Элементы 0, И, 12, 13 образуют блок 30 управления;

Преобразователь работает следующим образом.

В интервале между циклами измерения генератор 1.3 импульсов отключен, счетчик 9 и блок 18 находятся в состоянии .«О. Компараторы 1 построены так, что если входное напряжение больше выходного

напряжения блока 18, то выходной сигнал компаратора равен «1, при превышении выходного напряжения блока 18 над входным напряжением сигнал компаратора равен «О. Если входное напряжение положительно, то выходной сигнал компаратора 20 в течение всего цикла преобразования будет «О. При этом в начале цикла измерения «1 с выходов компараторов всех каналов через элементы ИЛИ 27 и элементы ИЛИ 3 открывают элементы И 4, образующие цепь сквозного переноса. Триперы 7 установлены в состояние «О выходным сигналом формирователя 14 в конце предыдущего цикла измерения. Из блока 15 поступают сигналы «О на элементы ИЛИ 3 тех каналов, которые участвуют в измерении в данном цикле,

0 а на элементы ИЛИ 3 остальных каналов поступают сигналы «1..

По сигналу начала цикла измерения включается генератор 13 импульсов, и через открытый элемент И 10 импульсы поступают на вход счетчика 9. Выходное напряжение блока 18 начинает нарастать и как только сравняется с меньшим из входных напряжений, сработает соответствующий компаратор 1. На вход элемента ИЛИ 3 этого канала с выхода эле.мента ИЛИ 27

0 поступит сигнал «О. Если этот канал является выбранным сигналом «О с выхода блока 15, то на выходе элемента ИЛИ 3 образуется «О, а на выходе инвертора 6 образуется «1. Триггер 12 перебрасывается, открывая элемент И 11. Импульс с генератора 13, проходя через элементы И 11, И 5, устанавливает в шифраторе 16 адрес данного канала. В этот момент выходной код счетчика 9 соответствует входному напряжению выбранного канала. Выходной импульс элемента И 5 устанавливает триггер 7 в «I, открывая элемент И 4 соответствующего канала и восстанавливая цепь сквозного переноса. Триггер 12 открывает элемент И 10. Код в счетчике 9 и выходное напряжение блока 18 продолжают нарастать до тех пор, пока выходное напряжение блока 18 не сравняется с входным напряжением следующего канала, в котором измерение напряжения происходит аналогично рассмотренному случаю.

0 Если входное напряжение отрицательно, то выходные сигналы ко.мпараторов 1 и 20 противоположны описан:юму случаю и соответственно выходные сигналы элементов И 25 и И 26 тоже изменяются на противоположные. При этом знаковый триггер 28

устанавливается в единичное состояние.

В режиме опроса из коммутатора 2 сквозного опроса одновременно выдается сигнал и на :чифратор 16 адресной части ина элементы И 29 блока 22 определения полярности. При этом на выходе элемента ИЛИ 21 в зависимости от состояния знакового триггера 28 по данному каналу появляется единичный или нулевой сигнал, что соответствует отрицательному или положительному входному напряжению. Таким образом, одновременно с кодо.м числа и кодом адреса числа преобразователь выдает знак, соответствующий преобразуемому напряжению. Многоканальный преобразователь напряжения в код позволяет выполнять преобразование разнополярных напряжении, что вдвое расширяет диапазон преобразуемых напряжений по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь напряжения в код, содержащий компараторы в каждом канале, одни входы компараторов соединены с входными шинами устройства, а другие - с выходом блока цифроаналогового преобразования, к первому входу которого подключен один выход счетчика импульсов, а к второму входу через блок эталонного напряжения подключен один выход блока выбора масштабов, коммутатор первый вход которого соединен с одним выходом блока, управления, второй вход через формирователь импульсов соединен с другим выходом счетчика импульсов, а третьи

ния знака, одни в.ходы дополнительного компаратора через инверторы соединены с входными шинами устройства, другие объединены и подключены к выходу блока цифроаналогового преобразования, вы.ходы компараторов и дополнительных компараторов подключены к первым и вторым входам блоков определения знаков, третьи входы которых соединены с четвертыми выходами коммутатора, одни выходы блоков определения знака подключены к четвертым входам коммутаторов, а другие выходы - к дополнительному элементу ИЛИ.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке Л9 2476680/18-24. кл. G 08 С 9/00, 1977 (прототип). входы соединены с другими выходами блока выбора масштабов, первые выходы коммутатора подключены к шифратору, второй выход непосредственно, а третьи выходы через элемент ИЛИ подключены к входам блока управления, другой выход которого подключен к входу счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона работы преобразователя, в него введены дополнительный элемент ИЛИ, а в каждый из каналов введены инвертор, дополнительный компаратор, блок определе