Многоканальный аналого-цифровойпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике.

По основному авт.св. №445146 известен многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий коммутатор, через который датчики малых постоянных- напряжений подключены ко входам емкостного накопителя, первый выход которого через первый ключ , а второй выход через второй ключ и устройство определения максимума тока индуктивности соединены с крайними вь водами катушки индуктивности и с входами буферного устройства, выход которого соединен с амплитудно-временным преобразователем, а преобразователем время-код - на выходе, и блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, ключей и амплитудно-временного преобразователя и преобразователя время-код, а вход подключен к выходу устройства определения максимума тока индуктивности 1

Недостатком данного преобразователя является его узкая спецификация Устройство может преобразовывать только сигналы генеративных датчиков. В то же время на практике часто бывает необходимо преобразовывать

сигналы как генераторных,так и параметрических, например индуктивных, датчиков.

Цель- изобретения - преобразование также сигналов дифференциальных индуктивных датчиков.

i

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный аналого0цифровой преобразователь по авт.ев №445146, введены дополнительный коммутатор, источник ЭДС и устройство определения максимума разностного тока плеч катушки индуктивности,

S причем крайние выводы дифференциальных индуктивных датчиков через дополнительный коммутатор и устройство определения максимума разностного тока плеч катушки индуктивности

0 соединены с крайними выводами катушки индуктивности, средний вывод которой через источник ЭДС соединен со средними выводами дифференциальных датчиков, управляющий выход устройства определения максимума разностного тока плеч катушки индуктивности соединен со входом блока управления, дополнительные выходы которого соединены с управляющими входами ;

0 дополнительного коммутатора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Преобразователь содержит емкостный накопитель 1, соединенный посредством ключей 2 последовательно с устройством 3 определения максимума тока и катушкой 4 индуктивности, средний вывод которого заземлен. Кроме того, емкостной накопитель 1 подключен к датчикам 5 малых постоянных напряжений посредством коммутатора 6. К крайним выводам катушки 4 индуктивности подключено устройство 7 определения максимума разностного тока плеч катушки 4 индуктивности. Дополнительный коммутатор 8 служит для подсоединения дифферениальных индуктивных датчиков 9, к катушке 4 индуктивности через,устройство 7. К средней точке катушки 4 ндуктивности подключен источник ДС 10, общий для всех параметричесих датчиков 9.Крайние выводы катуши 4 индуктивности соединены также -с входом буферного устройства 11, 5огласующего дифференциальную измерительную цепь с недифференциальным входом амплитудно-временного преобразователя 12, выход которого соединен преобразователем время-код 13. ункционирование всего преобразователя определяется блоком 14 управлеия.

В случае преобразования сигналов генераторных датчиков 5 ключи дополнительного коммутатора 8 разомкнуты, преобразование происходит в три этапа. На первом этапе при разомкнутых ключах 2 замыкается пара ключей 6 коммутатора в выбранном канале. Происходит заряд накопителя 1 практически до установившегося режима, за счет чего реализуется высокое входное сопротивление преобразователя. На втором этапе ключи б блока размыкаются, а пара ключей 2 замыкается. Емкостный накопитель 1 разряжается на индуктивность катушки 4. Второй этап заканчивается в момент достижения током через индуктивность максимального значения. Этот момент определяется усгройством 3, по сигналу которого блок 14 управления размыка,ет ключи 2 и начинается третий этап преобразователя. При этом на катушке 4 индуктивности формируется одиночный импульс высокого уровня. Далее амплитуда импульса в устройстве 12 преобразуется во временной интервал, а в устройстве 13 - в цифровой код.

Преобразование сигналов индуктивных датчиков 9 происходит в два этапа при разомкнутых ключах 2. На первом этапе в выбранном канале ключи дополнительного коммухатора 8. Ток от источника 10 протекает по датчику 9, устройству 7 и катучпсз 4 индуктивности.

Разностный ток в дифференциальном датчике 9 в момент максимума имеет значение ;

д; .М. ---г тах о 1 ггде L и Lc

- индуктивности плеч датчика, Д Lq, LCJ, - LC . Д l-cj,:

r и Tj - активные сопротивления датчика открытых

ключей 2, устройства 7; L - индуктивности плеч

. катушки 4, L(5-10)Ln; Е - напряжение источни. . ка 10.

Размыкание ключей коммутатора 8 производится в момент t t,, определяемый устройством 7. При этом на индуктивности формируется импульсный сигнал высокого уровня, амплитуда которого:

„-ЕМ,

25 где R - Сопротивление, на котором

рассеивается энергия катушки 4 индуктивности. R определяется в основном входным сопротивлением устройства 11 и может быть достаточно стабильным.

30 При R г реализуется высокая чувствительность преобразователя, превыщающая в Ч раз чувствительность традиционных мостовых схем.

Формула изобретения

Многоканальный аналого-цифровой преобразователь по авт.св. №445146, отличающийся тем, что, с

целью преобразования также сигналов дифференциальных индуктивных датчиков, в него введены дополнительный коммутатор, источник ЭДС и устройство определения максимума разностного тока плеч катушки индуктивности, причем крайние выводы дифференциальных индуктивных датчиков через дополнительный коммутатор и устройство определения максимума разностного тока плеч катушки индуктивности соединены с крайними выводами катушки индуктивности, средний вывод которой через источник ЭДС соединен со средними выводами дифференциалъе ных датчиков, управляющий выход устройства определения максимума разностного тока плеч катушки индуктивности соединен со входом блока управления, дополнительные выходы которого соединены с .управлякядими

0 входами дополнительного коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .№445146, кл. Н 03 К 13/20, 1973 (прототип) .

на38Н