Преобразователь аналог-код Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ-КОД.

Изобретение относится к импульсно технике. По основному авт.св. № 731580 известен преобразователь аналог-код, с держащий потенциометрический датчик, последовательно соединенные источник опорного напряжения, ключ, подключен ный к тактовому генератору, зарядный резистор и емкостный накопитель, а также преобразователь время-код, стартовый вход которого соединен с выходом тактового генератора, а стоповый - с выходом компаратора напряжения, первый ход которого соединен с одной из обкладок емкостного накопителя, а второй - с источником эталонного напряжения, два активных линейных четырехполюсника, общие точки входов и выходов которых подключены к общей шине, вход первого активного линейного четырехполюсника подключен к точке соединения зарядного резистора с первой обкладкой емкостного накопителя, выход первого активного линеиного четырехполюсника соединен с входом потенциометрического датчика, вход второго активного линейного- четырехполюсника соединен с подвижным контактом потенциометрического датчика, а вторая обкладка емкостного накопителя соединена с выходом второго активного линейного четырехполюсникаии. Однако имеющиеся в таком преобразователе возможности повышения точности преобразования использованы неполностью, скомпенсирована только нестабильность сопротивления потенциометрического датчика. Нестабильность же зарядного резистора и, особенно, емкостного накопителя, а также дрейф нуля компаратора по-прежнему влияют на результат преобразования, понижая его точность. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь аналог-код дополнительно введены двухтактньв комМутатор, переключатель, два элемента И, второй преобразователь время-код и блок деления, причем выход тактового генератора соединен со входом двухтактного коммутатора, первый и второй выходы которого подключены к стартовым входам первого и второго преобразователя время-код, к первым входам элементов И и к управляющим вхдам переключателя, выход компаратора подключен ко вторым входам элементов И, выходы которых соединены со стоповыми входами первого и второго преобразователей время-код, вход второго активного линейного четырехлолюсника соединен с сигнальным входо переключателя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к подвижному контакту и ко входу потенциометрического датчика, а выходы первого и второго преобразователей время-код соединены с входами блока деления,

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая последовательность его ваботы.

Преобразователь содержит источник 1 опорного напряжения, упрабляемый ключ 2, зарядный резистор 3, емкостной накопитель 4, потенциометрический датчик 5, первый активный линейный четырехполюсник 6, второй активный линейный четырехполюсник 7, тактовый генератор 8, компаратор 9, управляемый источник 10 эталонного напряжения, первый преобразователь 11 время-код,

второй II

преобразователь 1 2 время-код , двухтактный коммутатор 13, переключатель 14, первый элемент И 15, второй элемент И 16,.и блок 17 деления.

Цикл работы преобразователя состоит из двух тактов (фиг.2). Такты формируются двухтактным коммутатором 13 из импульсов тактового генератора 8.

В первый такт работают первый преобразователь 11 время-код и первый элемент И 16. Через переключатель 14 по входу второго активного линейного четырехполюсника 7 подключен движок потенциометрического датчика 5. Между второй обкладкой емкостного накопителя и общей шиной оказывается включен ным эквивалентный генератор с нулевым внутренним сопротивлением и ЭДС .1 .. R

и,

и R

где DV - мгновенное значение напряжения на первой обкладке емкостного накопителя; . - отношение рабочей части сопротивления потенциометрического датчика к его полному сопротивлению.

Дифференциальное уравнение цепи за.ря емкостного накопителя имеет вид

(1)

Е iR + Un R

UH - U.. (2)

HRПредставив уравнение (l) в виде

jidt

Е - IК л

-э

где С, - эквивалентная емкость накопителя с учетом эквиваленного генератора,

найдем из (2), что

Сэ С(1).

Следовательно, постоянная времени зарядной цепи в этом также

P-nfo() 1де R - сопротивление зарядного резистора;

CQ - емкость накопителя, а длительность интервала между стартом первого преобразователя 11 время-код и моментом равенства напряжений на входах компаратора

Rл ., - , Е

Ч ( R- Uon Е-ц

(3)

9Т

где эталонное напряжение, снимаемое с источника эталонно напряжения 10, причем з-г КЕ; К - const

Во втором такте вход второго актиного линейного четырехполюсника 7 переключается на вход потенциометра 5, работают второй преобразователь 12 время-код и второй элемент И 16.

Временный интервал, измеренный .вторым преобразователем 12 время-код определяется выражением (З) при замене в нем величины R на R , т.е.

Е

(М

Ч mColn Г-и

т

После окончания второго такта работы преобразователя блок 17 деления

вычисляют частное., 1 к

+

ft

которое с учетом начальной установки прямо пропорционально относительному сопротивлению R /R. 5 При этом систематические ошибки, обусловленные влиянием нестабильност зарядного резистора и емкостного накопителя, а также дрейфом нуля компаратора, исключаются, так как перво и второе измерения производятся непосредственно одно за другим и за эт время окр1 ;ающие условия не изменяют ся. , Действительно, представим интерва .времени t L в.виде (1+ R/R)A В С, t .р, С In E/(E-UJ где А В С, С . Тогда t, А- В Под влиянием дестабилизирующих факторов имеем Rf А+ДЛ; CQ а дрейф нуля компаратора изменяет ве личину С на С +ДС.Тогда (|).(i4). 1 . а что обеспечивает повышение точности преобразования. Формула изобретения Преобразователь анапог-код по авт св. № 731580 отличающийс тем, что, с целью повышения точности

Фиг. / преобразования, в него введены двухтактный коммутатор, переключатель, два элемента И -второй преобразователь время-код и блок деления, причем выход тактового генератора соединен со входом двухтактного коммутатора, . первый и второй выходы которого подключены к стартовым входам первого и второго преобразователей время-код, к первым входам элементов И и к управляющим входам переключателя, выход компаратора подключен ко вторым входам элементов И, выходы которых соединены со стоповыми входами первого и второго преобразователей время-код, вход второго активного линейного четырехполюсника соединен с сигнальным входом переключателя., первый и второй выходы которого подключены соответственно к подвижному контакту и ко входу потенциометрического датчика, а выходы первого и второго преобразователей время-код соединены с входами блока деления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 731580, кл. Н 03 К13/20, 1978.

Второй выход коммуг атора З (из/ ерение i

Деление

Фиг.