Многоканальный преобразовательпАРАМЕТРОВ иНдуКТиВНыХ дАТчиКОВ ВОВРЕМЕННыЕ иНТЕРВАлы Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

(54)МНОГОКАНАЛЬНА ИНДУКТИВНЫХ ДАТ ШТЕРВА Изобретение относится к измерительной технике и автоматике. Известно времяимпульсное устройство преобразования аналоговой инфор14ации в цифровую форму, содержащее устройство импульсного питания измери тельной цепи, измерительную цепь, состоящую из дифференциального индуктивного датчика и двух образцовых резисторов, два устройства срав-. нения напряжений, селектор, генератор импульсов заполнения и счетчик tlJ. Однако данное устройство характеризуется низкой точностью, особенно при использовании малогабаритных датчиков, имеющих малую постоянную времени. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является многоканальный преобразователь параметров индуктивных датчиков во временные интервалы, содержгиций ис ,точник питания, первый выход которого ОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ОВ ВО BPEFBEHHHE .подключен к общей шине, а второй соединен с входами иедуктивных датчиков, компаратор, первьй вход которого подключен к первому выводу образцового резистора, второй вход к первому выходу источника опорного напряжения, второй вывод образцового рез1 стора и второй выход источника опорного напряжения подключены к общей шине, тактовый генератор, выход которого соединен с входом распределителя и входом 1 триггера, вход О которого подключен к выходу компаратор 2 . 1)днако наличие образцового резистора в измерительной цепи уменьшает / величину постоянной времени и снижает реальную крутизну преобразования. Кроме того, на результат преобразования влияет число подключенных Датчиков, которое особенно прояв.ляется при большой длине линий связи датчик - преобразователь. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный преобразователь параметров индуктивных датчиков во временные интервалы, содержащий источ ник питания, первый выход которого подключен к общей шине, а второй соединен с входами индуктивных датчиков, компаратор, первый вход которого подключен к первому выводу образцового резистора, второй вход - к первому выходу источника опорного напряжения, второй вывод образцового резистора и второй выход источника опорного напряжения подключены к общей шине, так товый генератор, выход которого соединен с входом распределителя и входо 1 триггера, вход О которого подключен к выходу компаратора, введены униполярные транзисторы, управляющие ключи, ключи обратной связи резисторы, операционный усилитель, источник смещения, источник стабильного на пряжения, причем истоки униполярных транзисторов подключены к точкам соединения выходов индуктивных датчико с входами ключей обратной связи; выходы которых подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, йеинвертирующий вход которого подключен к выходу источника стабильного напряжения, вход которого соединен со вторым выходом источника питания, выходы операционного усилителя через управляющие ключи, подклю чены к точкам соединения затворов униполярных транзисторов с первьми выводами резисторов, вторые вьюоды которых подключены к первому выходу источника смещения, второй выход кот рого соединен с общей шиной, управлякщие входы одноименных ключей обратной связи и управляющих ключей соединены между собой и с соответствующими выходами распределителя, а стоки униполярных транзисторов подкл чены к первому входу компаратора. На чертеже приведена «лок-схема предлагаемого устройства. Преобразователь содержит источник I питания, индуктивные датчики 2, ун полярные транзисторы 3, истоки котор соединены с входами ключей 4 обратно СВЯЗИ, подключенных выходами к инвер тирующему входу операционного усилит ля 5, источник 6 стабильного напряже ния, образцовый резистор 7, компараTop 8, источник 9 опорного напряжения, триггер 10, управляющие ключи И, входы которых подключены к выходу операционного усилителя 5, а выходы к точкам соединения затворов униполярных транзисторов с первыми выводами резисторов 12, вторые выводы которых подключены к выходу источника 13 смещения, тактовый генератор 14 и распределитель 15, Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии ключи 4 и I1 разомкнуты, униполярные транзисторы заперты напряжением, подаваемым на затворы от источника 13 смещения через резисторы 12. При преобразовании во временной интервал параметра датчика выбранного канала по импульсу тактового генератора 14 триггер 10 устанавливается в 1, напряжением с соответствующего выхода распределителя 15 замыкаются ключи 4 и II -соответствующего . При этом оказывается замкнутой цепь отрицательной обратной связи системы, в которой выходной регулируемой величиной является напряжение на выходе датчика 2 данного канала. Напряжение с выхода этого датчика через ключ 4 подается на инвертирующий вход операционного усилителя 5, где сравнивается с напряжением на выходе источника 6 и отра-батывается операционным усилителем 5 таким образом, что потенциал на инвертирующем входе (с точностью до входного напряжения усилителя)становится) равным потенциалу на неинвертирующем входе. Если остаточное напряжение на ключе 4 обратной связи равно нулю, что практически всегда выполняется при использовании в качестве ключа униполярного транзистора и малом входном токе операционного усилителя 5, то потенциал на выходе датчика, независимо от величины протекающего через него тока, равен потенциалу на инвертирующем входе операционного усилителя 5. Ток стока униполярного транзистора 3 равен току переходного процесса, возбуждаемого в датчике 2 напряжением, равным напряжению источника 6, и при условии, что униполярный транзистор находится в активной области, не зависит от сопротивления образцового резистора 7. При достижении напряжением на образцовом резисторе напряжения равного опорному, триггер 10 по импульсу с выхода компаратора 8 сбрасывается в О. Временной интервал, в течение которого триггер находится в состоянии, является выходной аналоговой величиной преобразователя и может быть известными методами преобразован в цифровой код. Формула изобретения Многоканальный преобразователь пар метров индуктивных датчиков во времен ные интервалы, содержащий источник питания, первый выход которого подключен к общей шине, а второй соёДине с входами индуктивных датчиков, компаратор, первый вход которого подключен к первому выводу образцового резистора, второй вход - к первому выходу источника опорного напряжения, ;второй вывод образцового резистора и второй выход источника опорного напряжения подключены к общей щине, так товый генератор, выход которого соединен с входом распределителя и входом 1 триггера, вход О которого подключен к выходу компаратора, о тли чающий с я тем, что, с цел повьшения точности, в него введены униполярные транзисторы, управляющие 8 9 /ключи, ключи обратной связи, резис/торы, операционный усилитель, источник смещения, источник стабильного напряжения, причем истоки уииполяриых. транзисторов подключены к точкйм соединения выходов индуктивных датчиков с входами ключей обратной связи, выходы которых подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключеи к выходу источника стабильного напряжения, вход которого соединен со вторым выходом источника питания, выходы операционного усилителя через управляющие ключи, подключены к точкам соединения затворов унипо.лярных транзисторов с первыми выводами резисторов, вторые выводы которых подключены к первому выходу источиика смещения, второй выход которого соединен с общей шиной, управляющие входы одноименных ключей обратной связи и управляю|цих ключей соедииены между собой и с соответствующими выходами распределителя, а стоки униполярных транзисторов подключены к первому входу компаратора. Источники информации. Принятые во внимание при эк(пертизе 1.Авторское свидетельство СССР 177167, кл. в 05 6 7/08, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР 364104, кл. Н 03 К 13/20, 1973 (прототип).