Интегрирующий преобразователь напряжения в интервал времени Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Известны интегрирующие преобра-зователи напряжения в интервал врем ни,в которых возникает необходимост в последующем суммировании результа тов преобразования 1. Однако при этом задача сводится к цифровому измерению суммы непримы кающих интервалов времени, что приводит к появлению погрешности, обусловленной дискретностью-числа импульсов опорной частоты, заполняющих каждый из выходных интервалов. Максимальное значение абсолютной погрешности может достигать числа пачек суммирующих импульсов. Сущест вуют статистические методы уменьшения этой погрешности, которые лишь уменьшают вероятность появления это погрешности, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь, содержащий первый тегратор,-ВЫХОД которого подключен к входу неинвертирующего усилителя, . выход последнего -соединен через первый ключ с первым входом первого интегратора, второй вход которого соединен с источником преобразуемой величины, третий вход - с источником опорного напряжения, выход первого ключа соединен с первым входом второго интегратора, выход которого соединен с входом неинвертирующего усилителя - нуль-органа, выход которого через второй ключ - с вторым входом второго интегратора, третий вход последнего соединен с источником опорного напряжения, выход неинвертируемого усилителя - нуль-органа и управляющие входы ключей соединены с выходами устройства управления, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов 2. Недостатком известного преобразования является наличие погрешности

при суммировании ряда непримыкающих интервалов времени.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в интегрирукнций преобразователь напряжения в интервал времени, содержащий первый интегратор, выход которого подключен к входу не инвертирующего усилителя, выход последнего соединен через первый ключ с первым входом первого интегратора, второй вход которого соединен,. с источником преобразуемой величины, третий вход - с источником опорного напряжения, выход первого ключа соединен с первым входом второго интегратора, выход которого соединен с входом неинвертирующего усилителянуль-органа, выход которого соединен через второй ключ с вторым входом второго интегратора, третий вход последнего соединен с источником опорного напряжения, выход неинверти рующего усилителя-нуль-органа и управляющие входы спючей соединены с выходами устройства управления, вход которого подслючен к выходу генератора тактовых импульсов, введен третий ключ, через который выход.неинвертирующего усилителя - нуль-органа соединен с дополнительными входами интеграторов, управляющий вход третьего ключа соединен с дополнительным выходом устройства управления.

На фиг. 1 приведена функциональная схема интегрирующего преобразователя напряжения в интервал времени

Интегрирующий преобразователь напряжения в интервал времени содержит интеграторы 1 и 2, неинвертирующий усилитель 3. неинвертирующий усилитель - нуль-орган , ключи , устройство 8 управления, генератор 9 тактовых импульсов,причем входом преобразователя является вход интегратора 1, выход которого соединен с входом неинвертирующего усилителя 3 выход последнего через ключ 5 соединен с входами интеграторов 1 и 2, источник опорного напряжения соединен с входами интеграторов 1 и 2, выход интегратора 2 соединен с входом неинвертирующего усилителя « нульоргана, выход которого через ключи 6 и 7 соединен с входами интеграторов 1 и 2, управляющие входы ключей и выход неинвертирующего усилителя - нуль-органа f соединены с

устройством 8 управления, выход генератора 9 тактовых импульсов соединен с входом устройства 8 управления, На фиг. 2 представлена временная

диаграмма, поясняющая работу преобразователя, где: 10 - выходное напряжение интегратора 1; 11 - выходное напряжение ключа 5 12 - импульсы опорной частоты; 13 - выходное напряжение интегратора 2} 14 - выходное напряжение неинвертирующего усилителя - нуль-органа; 15 - выходное напряжение ключа 6.

Рассмотрим работу преобразователя,

начиная с момента времени t,, когда ключ 5 разомкнут по команде с устройства 8 управления. Напряжение на

выходе интегратора-1 в момент t/j достигнет значения

Х 0

Ч S) R: -1)

Напряжение на выходе интеРратора 2 в момент , достигает значения

)-(v)Как видно из временных диаграмм, момент t соответствует равенству, нулю выходного напряжения интегратора 2. В этот момент замыкается юпюч 6. Под действием отрицательной обратной связи на выходе ключа 6 установится напряжение, равное

R.

35 u-(j

,которое поступает на вход

о R:

интегратора 1 в течение времени (.). В момент 1з соответствующий приходу следующего импульса опорной частоты, ключ 6 закрывается.

Ключ 7 в момент 13 открывается и предназначен для поддержания интегратора 2 в нулевом состоянии до момента времени t,. Выражение для выходного напряжения интегратора 1 в момент времени t следующее

W(tj)-e;(VS)-4

и

; (S-Ч)

(,

Учитывая, что/

и. и

()R

m

«S

«Ni

э|