Устройство автоматического выборадиАпАзОНА изМЕРЕНий Советский патент 1981 года по МПК H03K13/02 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА

(54) ДИАПАЗОНА ИЗМЕРЕНИЙ

Изобретение относится к эпектроизмерительной технике и может быть использовано в анапого-цифровых преобразователях.

Известно устройство автоматического выбора диапазона измерений в аналоговдфровых преобразователях, состоящее из переключателя диапазонов (операционного усилителя, у которого в соответствии, с выбранным диапазоном коммутируется сопротивление цепи обратной связи), дешифратора, согласующего усилителя, нуль-органа, делителя эталонного напряжения LlJ,

Недостаток устройства - его слож- ность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство автоматического выбора диапазона измерений, содержащее переключатель диапазонов, вход которого соединен с шиной измеряемого напряжения и через согласующий усилитель - с инвертирующими входами основных нуль-оргенов, неинвертирукяцие входы которых подключены к отводам делителя эталонного напряжения, дешифратор, выходы которого соединены с управлякицими входам ми переключателя диапазонов {.2J.

Недостаток устройства - низкая помехоустойчивость, которая обусловлена тем, что прямой и обратный переход с диапазона на диапазон происходит при одних и тех же условиях. Если сигналы на обоих входах нуль-органа равны или . почти равны между собой, то наличие даже небольших помех вызывает многократное срабатывание устройства.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство бштоматического выбора диапазона измер 1ий, содержащее переключатель диапазонов, вход которого соедини с шяной измеряемого напряжения и через согласующий усилительс инвертирующими входами основных нуль-органов, неинвертирующие входы которых подключены к выходам делителя эталонного напряжения, дешифратор, выходы которого соединены с управляк)щими входами переключателя диапазонов, введены дополнительные нуль-органы, R 5 -триггеры, а кагвдая секция делителя эталонного напряжения выполнена на двух последовательно соединенных резисторах, точка соединения которых подключена к инвертирующему входу соответствующего этой секции дополнительного нуль-органа, неинверти- рующие входы дополнительных нуль-ор1 анов Соединены с выходом согласующего усилителя, выходы подключены к R входам соответствующих RS-TpmrepoB, S входы которых соединены с выходами основных нуль-органов, а выхо- . ды - со входами дешифратора. На фиг. I представлена схема устрой ства автоматического выбора диапазона; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу. Устройство состоит из переключателя I диапазонов , дешифратора 2, согла сующего усилителя 3, нуль-органов 4-9 R-B - триггеров-IP-12 и делителя эталонного напряжения,, секции 13 которого состоят из двух последовательно соеди венных резиса-оров 14 и 15. Входом устройства является параллельное соединение аналогового входа переключателя диапазонов I и входа согласующего усилителя 3. Выход согласующего усилителя 3 подключен к инвертирующим входам нуль-органов 4,6 и 8 и к неинвер тирующим бходам нульорганов 5,7 и 9. Вторые входы нульорганов 4-9 подключены к отводам делителя эталонного напряжения. Выходы нуль-органов 4,6 и 8 соединены соответственно с3-входами, а выходы нуль органов, 5,7 и 9 - с R -входами три геров 10-12 соответственно. Выходы тригг ов подключены ко входам дешифратора, выходы котррого подключены к управляющим входам переключателя I диапазонов. Выход последнего подключа ся ко входу аналого-цифрового преобразователя {на фиг. не показан). Устройство работает следующим образом. Измеряемый сигнал через согласу щий усилитель 3 поступает на входы. нуль-органов 4-9. При любом измеряем сигнале состояние нуль-чэрганов 4-9, триггеров 10-12 и дешифратора 2 одно значно определяет выбранный диапазон измерения, поскольку только на одном из управляющих входов переключателя I диапазонов имеется разрешакщий сигнал, а на остальных - запрещающие., Переход с любого диапазона на соседний обеспечивается парой нуль-органов и одним RSтриггером. Зпюры фиг. 2 поясняют, как на выходе триггера 10 вьфабатьгвается сигнал Uj, определяющий переход со старшего диапазона на соседний и обратно. Пока сигнал на выходе согласующего усилителя ЗУу. превышает пороговое напряжение Un, подаваемое на нуль-орган 4, сигнал и на выходе последнего 11меет низкий потенциал, а сигнал на выходе триггера IО, равный при этом Uj., определяет включение старшего диапазона. Когда Ux оказывается ниже порогового напряжения Uf,j() подаваемого на нуль-орган 5, сигнал Uo на выходе последнего имеет низкий потенциал, а сигнал U-j, на выходе триггера Ю равен ° определяет выключение старшего диапазона. Когда Уу таково: что выполняется неравенство rifl i состояние .триггера Ю определяется тем, какое значение имел сигнал fy ранее. Увеличение вдвое числа нуль-органов и числа отводов с делителя эталонного напряжения и введение на каждую пару нуль-органов одного RS -триггера обеспечивает функциональное разнесение прямого и обратного п ехода с одного диапазона на другой. Разность пороговых напряжений каждой пары нульорганов (,,j) определяет допустямую аддитивную помеху на входе устройства. НаличиеR 5 -триггера обеспечивает однократное изменение сигнала на выходе дешифратора 2 при плавном И9 1енении входного сигнала устройства н наличии помех. В результате обеспечивается устойчивая работа устройства автоматического выбора диапазона при известной вепичинё помех и расширяется сфера применения аналого-цифровых преобразователей. .Формула изобретения Устройство автоматического выбора диапазона измерений, сожержащее переключатель диапазоюэв, вход которого соединен с шиной измеряемого напряжения

и через согпасукотий усилитель с инвертирующими входами основных нуль-органов, нейнверт1фукидие-входы которых подключены к выходам делителя эталонного напряжения, дешифратор, выходы котороге соединены с управляющими входами переключателя диапазонов otличaющeecя т&л что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены дополнительные нульорганы, RS -триггеры, а каждая секция делителя эталонного напряжения выполнена на двух последовательно соединенных резисторах, „точка соединения которых подключена к инверт1фующему входу соответствующего этой секции до-

полнительного нуль-органа« неинвертирую1цие входы дополнительных нуль-органов соешшены с выходом согласуюniero усилителя, выходы - подключены к

f -«ходам ссотцетствуюших RS -тригr k B, S нвходы которых соединены с выходами основных нуль-органов, а выходы - со г-1 входами . Источники информации,

пршятые во внимавие пря

2. Прянишников В. А. Интегрирующие цифровые вольтметры постоянного тока, 1976, с. 211, рис. 4.46 (прототип).