Многоканальный аналого-цифровой преобразователь с индуктивными датчиками Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ИНДУКТИВНЫМИ ДАТЧИКАМИ

1

Изобретение относится к измерительной технике н ав.томатнке.

Известен многоканальный аналогоцифровой преобразователь, содержащий распылитель, измерительные цепи, состоящие из ключевых элементов, индуктивных датчиков и образцового резистора, ключи коррекции, эталонньте резисторы, катутшсу индуктивности, регистратор отклонений, устройство сравнения напряже- ю НИИ, реверсивный счетчик и цифро-аналоговый преобразователь 1 .

Недостапсом данного устройства является низкая точность преобразования.

Цель изобретения - повышение точное-15 ти преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный аналого-цифровой преобразователь с индуктивными датчиками, содержащий источник питания, первый 20 выход которого соединен с общей шиной, второй выход - с первым выводом образцового резистора и первым входом делителя опорного напряжения, второй вход

которого соединен с общей щиной, выходы рабочих обмоток индуктивных датчиков через первые ключи соединены с общей шиной, управляющие входы первых ключей соедийены с первыми выходами распределителя, средняя точка делителя опорного напряжения соединена с первым входом блока сравнения устройства, выход которого соединен с первым входом формирователя временных интервалов, второй вход которого соединен с первым выходом блок;а управления, а выход - со входом преобразователя время-код, вход распрвг делителя соединен со вторым выходом блока управления, введены вторые, третьи и четвертые ключи, конденсатор и бвэ ындуктивные обцотки в индуктивные дат чики, при этом первые выводы безивдуктивных обмоток индуктивных датч1Ков соединессы со вторым выводом образцового резистора, а вторые вьгаоды - с входами рабочих обмоток индуктивных дaтw чиков и. через вторые ключи соединены со вторым входом блока сравнения и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого через третий ключ соединена с общей шиной, причем обе обкладки конденсатора соединены соответственно с входом и выходом четвертого ключа, а управляющие входы вторых ключей саеди йены со вторыми выходами распределителя, третьего и четвертого со вторым выходом блока управления. На фиг. 1 представлена структурная схема многоканального аналого-цифрового преобразователя с индуктивными датчиками; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Многоканальный аналого-цифровой преобразователь с индуктивными датчиками содержит источник 1 питания, образцовый резистор 2, делитель 3 опорного напряжения, индуктивные датчики 4 -4,, содержащие добавочные безындуэстивные обмо ки 5|-, - 5fi(i и рабочие обмотки (q, первые ключи 7-, распределителъ 8, вторые ключи 9 - 9, блок сравнения 10, конденсатор 11, третий ключ 12, четвертый ключ 13, блок управления 14, формирователь временных интервалов 15 и преобразователь 16 время-код. Преобразователь работает следующим образом. В исходном состоянии ключи 70, 9 и 1 разомкнуты, ключ 13 замкнут, начальный ток в измерительной цепи равен нулю, реверсивный счетч.ик в блоке 16 времякод в нулевом состоянии. На первом такте преобразования осуществляется коррекция аддитивного смещения градуировочной характеристики. По команде блока 14 в момент времени t замыкаются ключи 9и 12, а ключ 13 размыкается. В RC-цеп состоящей из образцового резистора 2, сопротивления дополнительной обмотки 4j и датчика 6 и конденсатора 11, начинается переходный процесс и в момент времени i, когда напряжение на кондексаторе 11 достигает опорного уровня, заданного делителем 3, срабатывает блок сравнения 10, в этот момент на выходе блока 15 формируется временной интервал IK Временной интервал t линейно связан с величиной сопротивления R , где Ri - сопротивление добавочных обмоток 5 - , которое зависит от температуры в месте установки датчика и, подбирая величину конденсатора CQ и занося корректирующий код NK. где - частота следования импульсов заполнения в реверсивный счетчик преобразователя 16 со знаком -, корректируют аддитивное смещение градуировочной характеристики преобразования. В омент времёйи tj по команде блока 14 и распределителя 8 размыкается ключ 12, замыкаются ключи 7-|, 9-, и 13. Переходный процесс начинается в измерительной цепи, состоящей из образцового резистора 2 и резистора 5, индуктивности рабочей обмотки 6 датчика 4 и ключа 7.-, и в момент времени i., когда напряжение на первом входе блока сравнения 10 достигает заданного опорного уровня, срабатывает блок сравнения 10 и на выходе блока 15 формируется временной интервал tcp.-i В момент времени -tg замыкаются ключи и 9. В измерительную цепь вместо обмотки 6 включается обмотка . В момент времени t на выхо- f блока 15 формируется временной интервал tcp.nВ результате преобразования параметров дифференциального индуз тивного да- чика 4 в реверсивном счетчике преобразователя 16 формируется код, обуслов- ленный изменением индуктивности датчика под воздействием контролируемого параметра, при этом с помощью подбора величины резистора R компенсируются температурные изменения элементов конструкции датчика, что повыщает точность преобразования. Аналогично работают и остальные каналы многоканального аналого-цифрового преобразователя. Формула изобретения Многоканалыяый аналого-цифровой преобразователь с индуктивными датчиками, содержащий источник питания, первый выход которого соединен с общей щиной, второй выход - с первым выводом образцового резистора и первым входом делителя опорного напряжения, второй вход которого соединен с общей щиной, выходы рабочих обмоток индуктивных датчиков через первые ключи соединены с общей щиной, управляющие входы первых ключей соединены с первыми выходами распределителя, средняя точка делителя опорного напряжений соединена с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом формирователя временных интервалов, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход - с входом преобразователя время-код, вход распределителя соединен с вторым выходом блока

управления, отличающийся ireM, что, с целью повьпиения точности преобразования, в него введены вторые, третий и четвертый ключи, конденсатор и безыкдуктивные обмотки в индуктивные датчики, при этом первые выводы без4.тдуктивных обмоток индуктивных датчиков соединены с вторыми выводом образцового резистора, а вторые выводы - с входом рабочих обмоток индуктивных датчиков и через вторые ключи соединены с вторым входом блока сравнения и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого через третий ключ соедвнена с общей шиной, причем обе складки конденсатора соедвнень соответственно с входом и выходом четвертого ключа, а управляюпше входы вторых ключей соед нены с вторыми выходами распределителя, а третьего и четвертого ключей - с третьим выходом блока управления.

Источники информашга, принятые во внимание при экспертизе

S.1$ Its I Its