Интегратор постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G06G7/18 

(5) ИНТЕГРАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительно технике. Известно интегрирующее устройство содержащее интегрирующий и дозирующи конденсаторы, преобразователь тока в частоту следования импульсов, дели тель частоты и шестиразрядный счетчик 11. Недостатком известного устройства является низкая точность, а также сложность наладки вследствие применения большого числа подстроечных элементов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является интегрирующее устройство, содержащее блок вычитания, первый вход которого .подключен к источнику опорной частот второй к входу устройства, а выход к делителю частоты, последовательно с которым включен счетчик импульсов, который через преобразователь параллельного кода в последовательный подключен на вход сумматора, параллельно которому подключен сдвиговый регистр, выход которого через элемент И подключен к выходу устройства С23. Однако данное устройство характеризуется недостаточной точностью, обусловленной наличием преобразователя напряжения в частоту. Цель изобретения - повышение точности интегрирования. Поставленная цель достигается тем, что в интегратор, содержащий генератор импульсов, подключенный к входу двоичного счетчика, и последовательно соединенные делитель частоты и счетчик, введены компаратор, цифроаналоговый преобразователь и элемент И, входы которого соединены соответственно с выходами компаратора и генератора импульсов, а выход подключен к делителю частоты, выходы двоичного счетчика - к входу цифроаналогового преобразователя, выход 39 которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого является входом интегратора. На чертеже изображена схема интегратора постоянного напряжения, Интегратор содержит генератор 1 импульсов, двоичный счетчик 2, кото рый осуществляет последовательную циклическую развертку кода, цифроаналоговый преобразователь 3, обеспечивающий циклическое последовател ное уравновешивание цифровых эталонов с опорными напряжениями, компар тор А, сравнивающий аналоговые сигналы выхода цифроаналогового преобразователя 3 и интегрируемого входного сигнала интегратора, элемент И 5 делитель 6 частоты, который обеспечивает согласование высокой частоты с низкочастотным счетчиком, счетчик 7, обеспечивающий суммирование расхода или других физических величин. Интегратор постоянного напряжения работает следующим образом. Двоичный счетчик 2 заполняется импульсами генератора 1 эталонной частоты. При этом цифроаналоговый преобразователь 3, весовые выходы которого подключены к соответствующим весовым выходам счетчика 2, преобразует последовательно изменяю щийся крд счетчика 2 в ступенчатое напряжение. Это напряжение подается на один из входов компаратора f, на другой вход которого подается интегрируемое напряжение. В исходном положении счетчик 2 находится в нулевом состоянии и компаратор k вырабатывает сигнал ра решения на элемент И 5. Каждый импульс генератора 1 не только увеличивает код счетчика 2 на единицу, но и проходит элемент И 5 на делитель 6 частоты. По мере накопления в делителе6 числа импуль-сов, равного коэффициенту деления, выходящий из делителя частоты импульс увеличивает показание счетчика на единицу. Этот процесс продолж ется до тех пор, пока напряжение на цифроаналоговом преобразователе не сравняется с входным напряжением. В этот момент компаратор k переключается и элемент И 5 закрывает ся. При этом сметчик 2 продолжает заполняться импульсами генератора ДО тех пор, пока его объем не заполняется полностью. Выходное напряжение цифровналогового преобразователя 3 также изменяется ступенчато до своего максимального значения Импульс переполнения приводит счетчик 2 в нулевое состояние, что в свою очередь обеспечивает падение напряжения на выхода преобразователя 3. Процесс интегрирования циклически повторяется. Точность интегрирования определяется разрядностью цифроаналогового преобразователя 3 и стабильностью частоты генератора 1. Поскольку цифроаналоговые преобра 30ватели имеются В интегральном исполнении, а генератор может быть стабилизирован кварцем, то точность такого интегратора высокая. Применение интегратора постоянного напряжения и для измерения количества вещества позволяет существенно повысить точность измерения и надежность работы за счет упрощения устройства, повысить помехозащищенность за счет циклического характера преобразования. Формула изобретения - . Интегратор постоянного напряжения, содержащий генератор импульсов, подключённый к входу двоичного счетчика, и последовательно соединенные делитель ча1стоты и счетчик, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него эведены компаратор, цифроаналоговый преобразователь и элемент И, входы которого соединены соответственно с выходами компаратора и генератора импульсов, а выход подключен к делителю частоты, выходы двоичного сйетч ка - к входу цифроаналЬгового преббразователя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого является вхЬдом интегратора. сточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №432529, кл. G Об G 7/18, 197. 2.Авторское свидетельство СССР tf 553629, кл. G Об G 7/t8, 1975 (прототип). ,

/

rrf