Многоканальный преобразователь напряжение-код Советский патент 1982 года по МПК H03K13/17 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-КОД Изобретение относится к вычислителё-ной технике. Оно может быть испольар вано в устройствах прецизионной комму- тйции и преобразования аналоговых сигналов, а также в системах сбора и обработки информации. Известен многоканальный преобразователь нагфяжение-код, роцержащий коммутатор каналов, аналого-цифовой преобразователь параллельно-послецовательного типа, два эталонных стабилизатора тока, цополнительный коммутатор с дешифратором и блоком согласующих усилителей, регистры млацших и старших разрядов результата tH. Недостатком данного устройства является наличие больших аппаратурньк затра для обеспечения контроля входного комму татора за счет наличия дополнительного ключа в Каждом канале коммутатора, до полнитбльных блоков, не используемых в типовых структурах аналого-цифровых преобразователей (регистров старших и младших разрядов, дополнительного ком,мутатора с дешифратором, согласующих усилигелей). Кроме того, для определения неисправности канала коммутатора производится повторный цикл преобразования, что снижает оперативность контроля каналов ком- мутатора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальный преобразователь напряжениекод, содержащий коммутатор, регистр поразрядного сдвига, управляющий регистром поразрядного уравновешивания, компаратор, источник эталонных напряжений положительной и отрицательной полярности, преобразователь код-напряжение, аналоговые входы которого соединены с источниками эталонных напряжений положительной и отрицательной полярности, разрядные входы - с выходами регистра поразрядного уравновешивания, а выход с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом коммутато- pa, a выхоа - с входом регистра поразряцного уравновешивания 2. Неаостагком известного устройства является огсугстВ)|1е- оперативного конг- роля работоспособности каналов .коммутв тора, что прдаодит к сниженюс аостовер ности преобразования т.е. отсутствует инффмация об исправности коммутатора результате преобразования входного наяряжения канала. Цель изобретения - повышение достоверносги 1феобразования за счет обеспечения оператийного контроля каналов ком мутат(. Указанная дель достигается тем, что в многоканальный преобрвзоввтель напря жение- сод, соцержаший коммутатор, рв- гистр поразрядного сдвига, регистр по- разрядного урашювешивания, компаратор, {юточник эталонньгх напряжений положительной и отрицательнойполярности, преобразователь к оа-«апряжение, аналоговые вхоаы которого соединены с выходами источников эталонных напряжений положительной и отрицательной полярности, разрядные входы - с выходами регистра поразрядного уравновешивания, в выход - с первым входом компаратора, второй вход котфого соединен с выходом коммутатора, а выход - с входом регистра пс азрядного уравновешивания, введены два Ключа с ограничительными резисторами н входах и регистратор неисправности, причем регистры поразрядного сдвига и урав новешивания содержат по два дополнитель ных разряда, выходы , дополнительных разрядов регистра поразрядного ураьно- вешивания подключены к регистратору неисправности, а выходы дополнительных разрядов регистра поразрядного сдвига подключены к соответствующим входам регистра поразрядного уравновешивания, к входам установки преобразователя, коднапряжение в единичное и нулевое состоя ние и к управляюшим входам ключей, выходы которых подключены к второму входу компаратора, а входы ключей через ограничительные резисторы подключены к выходам источников эталонных напряжений, положительной и отрицательной полярности. На чертеже схематически изображено устройство. Устройство содержит коммутатор I, регистр 2 поразрядного сдвига, регистр 3 поразрядного уравновешивания, преобразователь 4 код-напряжение (ПКН), компаратор 5, источники эталонных напряжений положительной 6 и отрицательНОЙ 7 гаэлярнооти, ключи 8 и 9, ограничительные, резистсфы Ш н II, регистратор 12 неисправности При этом регнсгры п фазряаного сдвига 2 и ЗфавМсвешивания 3 содержат по она дополнительных разряда соответственно 13 и 14 . Выходы дополнительных: 14 регистра 3 поразрядного уравновешивания подключены к регистратору 12 неисправности. Выходы дополнительных разрядов 13 регистра 2 поразрядного сдвига соединены с соответствующими входами дополнительных разрядов 14 регистра 3 поразрядного уравновешивания, со входами установки ПКН 4 в единичное и нулевое состояния И с управляющими входами дополнительных ключей 8 и 9. Выходы ключей 8 и 9 подключены ко второму входу компаратора 5, Входы ключей 8 и 9 через ограничительные резисторы 10 и 11 подключены к источникам эталонных напряжений положительной 6 и отрицательной 7 полярности.. Устройство работйет следующим обрйзом. Коммутатор I подключает напряжение датчика ко второму входу компаратора 5. В первом такте преобразования ПКН 4 сигналом с выхода первого дополнительного разряда 13 регистра 2 поразрядного сдвига устанавливается в единичное состояние, формируя напряжение ( Этим же сигналом ко второму ВХ.ОДУ компаратора 5 через ключ 8 и резистор 10 подключается иаисточника 6 эталонгфяжениё и ного напряжения положительной полярности 6. При исправном канале коммутатора I напряжение + поступающее через рёзисгср 10 и ключ 8,суммируется с входным напряжением датчика U . Если канал коммутатора не подключает напряжение датчика, то на вход компаратора 5 поступает только напряжение U Компаратор 5 в первом такте преобразования осуществляет сравнение напряжения с выходным напряжением коммутатора Oj(, , которое при исправном канада коммутатора равно ).A где U, -напряжение датчика; -внутреннее сопротивление датчика;-сопротивление канала коммутатораHN сопротивление ключа; R сопротивление ограничительного резистора. При отсутствии включения коммутатора ,, При исправном канале коммутатора .. ив первый дополнительный разряа 14 регистра 3 поразрядного ура нсФешивания с выхода компаратора 5 в первом такте записывается нулевой сигнал (О). В том случае, когда канал коммутатора не подключает напряжение датчика Од и компаратор 5 записывает в первый дополнительный разряд 14 регистра 3 поразрядного уравновешивания единичный сигнал . Таким образом, наличие I в регистре 3 характеризует наличие неисправности канала коммутатора. Для предотвращения неоднозначности при случае, когда напряжение датчика и. и.. (что, в общем случае характеризует нарушение условий работы ПНК, когда входные напряжения не должны превышать эталонного напряжения UJT. ) введен второй дополнительный такт преоб разования. В этом такте напряжение датчика и , поступающее через канал коммутатора суммируется с напряжением источника - Uj и сравнивается с напряжениемДля этого ПКН 4 сигналом со второго дополнительного разряда 13 регистра 2 поразрядного сдвига устанавливаетс в нулевое состояние и формирует напряжение Wfit-.H- йм же сигналом ко второму входу компаратора 5 через резистор 11 подключается напряжение эталонного источн11ка T-Ug , при. этом напряжение - Uj суммируется че рез резистор 11 и ключ 9 с напряжение датчика U . При исправном канале коммутатора и во второй дополнительный разряд 14 регистра 3 пфазряциого уравнсвешивания записывается единичный сигнал (). При отсутствии. включения канала () пк.« второй разряд 14 регистра поразрядного уравновешивания 3 записывается нулевой сигнал (О). Таким образом, при неисправном канале коммутатора в дополнительных разрядах 14 регистра 3 поразрядного уравнсеешивания образуется код 1О, а при исправном канале коц О. Если же на пряжение датчнкаОх U j . , то при исправном канале коммутатора в дополнительных разрядах 14 образуются коды 11 или ОО, которые также отличаются от кода неисправности 10 и характеризуют нарушения величин входных напряжений коммутатора, В последующих тактах ПНК работает обычным способом. Формула изобретения Многоканальный преобразователь напряжение-код, содержащий коммутатор, регистр поразрядного сдвига, регистр поразрядного уравновешивания, компаратор, источники эталонных напряжений положительной и отрицательной полярности, преобразователь код-напряжение, аналоговые входы которого соединены с. выходами источников эталонных напряжений положи- тет-ной и отрицательной полярности, разрядные входы - с выходами регистра поразрядного уравновешивания, а выход - с . первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход - с входом регистра поразрядного уравновешивания, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с це/ью повышения достоверности преобразования за счет обеспечения оперативного контроля каналов коммутатора, в него введены два ключа с ограничительными резисторами на; входах и регистратор неисправности, причем регистры поразрядного сдвига и уравновешивания содержат по два дополнительных разряда, выходы дополнительных разрядов регистра поразрядного уравновешивания подключены к регистратору неисправности, а выходы дополнительных разрядов регистра поразрядного сдвига подключены к соответствующим входам- регистра поразрядного уравнсеешивания, к входам установки преобразователя коднапряжение в единичное и нулевое состояние и к управляющим входам ключей, выходы которых подключены к второму входу компаратора, а входы ключей через ограничительные резисторы подключены к выходам источников эталонных напряжений положительной и отрицательной полярности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР N 413615, кл. НОЗ К 13/17, 30.01.74. 2.Гитис Э. И. Преобразователи информации для ЭЦВУ, 1975, с. 298, рис. 7.7 (прототип).

,

т

5

f ezucmp , уравна еша€а ия

Регистр пораирадн, сдвига