SU458097A1 - Analog-digital constant voltage deviation sensor - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано при разработке и внедрении цифровых систем стабилизации источников питани , контрол  и .управлени  производственными процессами.The invention relates to measuring and computing equipment and can be used in the development and implementation of digital systems for stabilizing power sources, controlling and controlling production processes.

Известен датчик, содержащий интегратор, входы которого через соответствующие первый и второй ключи соединены с выходами источников измер емого и эталонного напр жений , а выход подключен к нуль-органу, управл ющий вход первого ключа, коммутирующего измер емое напр жение, подключен к выходу одного триггера, один вход которого соединен с одним входом второго триггера, через линию задержки подключенного к входу запуска, выход второго триггера соединен с управл ющим входом второго ключа, коммутирующего эталонное напр жение, а-также генератор колебаний образцовой частоты, подключенный через третий ключ к задающему счетчику, к входам разр дов которого подключена группа вентилей записи кода, выходной регистр.A sensor is known that contains an integrator, the inputs of which are connected to the sources of the measured and reference voltages through the corresponding first and second keys, and the output is connected to a zero-body that controls the input of the first switch that switches the measured voltage and is connected to the output of a single trigger , one input of which is connected to one input of the second trigger, through a delay line connected to the start input, the output of the second trigger is connected to the control input of the second key, which switches the reference voltage, and also the gene Rathore exemplary frequency vibrations connected via third switch to the master counter, to the inputs of bits of which is connected a group code recording valves, output register.

Однако известный датчик характеризуетс  тем, что дл  выделени  сигнала ошибки в датчике необходимо применение цифрового задающего устройства и сумматора, роль которых чаще всего играет цифрова  вычислительна  мащина.However, the known sensor is characterized by the fact that in order to isolate the error signal in the sensor, it is necessary to use a digital setting device and an adder, the role of which is most often played by the digital computational interface.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей.The aim of the invention is to expand the functionality.

Дл  этого в датчик введены дополнительный ключ, соединенный с дополнительным счетчиком, схемы совпадени  и две дополнительные группы вентилей записи кода, причем выход нуль-органа подключен к второму входу первого триггера непосредственно и через линию задержки к входам схем совпадеПИЯ , другие входы которых соединены с выходами триггера знакового разр да дополнительного счетчика, а выходы схем совпадени  подключены к одним входам двух соответствующих дополнительных групп вентилей записи кода, другие входы последних подключены к выходам соответствующих разр дов дополнительного счетчика, а выходы - к входам соответствующих разр дов выходного регистра, один вход дополнительного ключаTo do this, an additional key is connected to the sensor, which is connected to an additional counter, a matching circuit and two additional groups of code-recording gates, with the zero-organ output connected to the second input of the first trigger directly and through the delay line to the inputs of the coincidence circuit, the other inputs of which are connected to the outputs the trigger of the sign bit of the additional counter, and the outputs of the coincidence circuits are connected to the same inputs of the two corresponding additional valve code recording groups, the other inputs of the latter are connected outputs corresponding to the additional bits of the counter and the outputs - to the inputs of respective bit output register rows, one additional key input

подключен к выходу первого триггера, другой вход - к генератору колебаний образцовой частоты, выход второго триггера подключен к управл ющему входу третьего ключа. Изобретение по снено чертежами.connected to the output of the first trigger; another input to the oscillation generator of the reference frequency; the output of the second trigger connected to the control input of the third key. The invention is illustrated in the drawings.

На фиг. 1 приведена блок-схема датчика; на фиг. 2 - временные диаграммы.FIG. 1 shows a block diagram of a sensor; in fig. 2 - time diagrams.

Аналого-цифровой датчик отклонени  посто нного напр жени  содержит интегратор 1 с двум  входами, на которые поступают измер емый -{-Vx и эталонный - VST сигналыThe analog-digital constant voltage deviation sensor contains integrator 1 with two inputs, which receive the measured - {- Vx and reference - VST signals

через ключи 2 и 3. Ключи 2 и 3 управл ютс  триггерами 4 и 5. Датчик содержит также задающий счетчик 6, измер ющий счетчик 7, ключи 8 и 9, генератор колебаний образцовой частоты 10, выходной регистр И, нуль-орган 12, схемы совнадени  13, 14, группы вентилей записи кода 15, 16, 17 линии задержки 18, 19.via keys 2 and 3. Keys 2 and 3 are controlled by triggers 4 and 5. The sensor also contains a setting counter 6, a measuring counter 7, keys 8 and 9, an oscillator of reference frequency 10, an output register I, a zero-body 12, circuits Assembly 13, 14, a group of valves recording code 15, 16, 17 delay lines 18, 19.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

Импульс запуска устанавливает измер ющий счетчик 7 в «О, а в задающий счетчик 6 записываетс  заданное значение в обратном коде. Этим же импульсом через линию задержки 18 устанавливаютс  триггеры 4 и 5 в состо ние «1, разрещающие одновременно интегрирование +Увх и -Уэт и заполнение обоих счетчиков импульсами от генератора колебаний образцовой частоты 10.The start pulse sets the measuring counter 7 to "O, and the setting counter 6 records the set value in the return code. The same pulse through the delay line 18 sets the triggers 4 and 5 to the state "1", which simultaneously allow the integration of + UWH and -UET and the filling of both counters with pulses from the oscillator of the reference frequency 10.

Импульс переполнени  задающего счетчика 6 сбрасывает триггер 5 в «О, запрещающий счет импульсов в этом счетчике и интегрирование -УЭТ. Таким образом, врем  интегрировани -Vsfff ti ti-to (см. фиг.,2) определ етс  величиной задающего кода, а врем  интегрировани  -Vx t2-tz- 0 определ етс  импульсом нуль-органа 12, который сбрасывает в состо ние «О триггер 4. Напр жение -УЭТ выбираетс  равным эт| 2 Увх.маке, поэтому , так как при интегрировании соблюдаетс  следующее соотнощение: I УЭТ| I VBX| . Иначе говор , с момента 0 напр жение на выходе интегратора Увых растет примерно по линейному закону (крива  20, см. фиг. 2), а с момента времени ti спадает до нул .The overflow impulse of master meter 6 resets trigger 5 to “O, which prohibits the counting of pulses in this counter and the integration of UET. Thus, the integration time -Vsfff ti ti-to (see FIG. 2) is determined by the value of the master code, and the integration time -Vx t2-tz-0 is determined by a zero-body pulse 12, which resets to trigger 4. The voltage – UET is chosen to be fl | 2 Uvhmake, therefore, since the following relationship is maintained during integration: I UET | I VBX | . In other words, from the moment 0, the voltage at the output of the integrator Uvih grows approximately linearly (curve 20, see Fig. 2), and from the moment of time ti drops to zero.

Если площади импульсов напр жений (см. фиг. 2, кривые 21 и 22) равны, то врем  интегрировани  напр жени  У в два раза больще времени интегрировани  напр жени  FST- Поэтому счетчик 7 имеет емкость в два раза больще, т. е. больще на один старщий разр д, и оно просчитываетс  до переполне ,ни .If the areas of voltage pulses (see Fig. 2, curves 21 and 22) are equal, then the voltage integration time Y is twice as long as the voltage integration time FST- Therefore, counter 7 has a capacity twice as large, i.e. for one high-order bit, and it is calculated to an over-full, or.

Если напр жение Vx меньше заданного значени  (см. фиг. 2, кривую 23), то после переполнени  счетчик вновь просчитывает некоторое количество импульсов |-А|, пропорциональное времени , величина которых фиксируетс  младшими разр дами счетчика. При увеличении напр жени  Vx (см. фиг. 2, кривую 24) счетчик 7 до полного объема не просчитывает количество импульсов |+А|, пропорциональное времени tz-tz, величина которых считываетс  в виде обратного кода с младших разр дов.If the voltage Vx is less than the specified value (see Fig. 2, curve 23), after overflow, the counter re-calculates a certain number of pulses | -A | proportional to time, the value of which is fixed by the lower bits of the counter. When the voltage Vx is increased (see Fig. 2, curve 24), the counter 7 does not calculate the number of pulses | + A | proportional to the time tz-tz, the value of which is read as an inverse code from the least significant bits.

Таким образом, состо ние старшего триггера счетчика 7 свидетельствует о знаке отклонени , а пр мой или обратный код младших разр дов счетчика-о величине отклонени  импульсом нуль-органа и через линию задержки 19 в зависимости от знака через схемы совнадени  13 или 14 и группы вентилей 16 или 17 величины кода отклонени  переписываютс  в выходной регистр 11. Thus, the state of the senior trigger of the counter 7 indicates the sign of deviation, and the forward or reverse code of the lower bits of the counter indicates the amount of deviation by the impulse of the null organ and through the delay line 19 depending on the sign through the circuits of the board 13 or 14 and the valve group 16 or 17 deviation code values are written to output register 11.

.Предмет изобретени The subject matter of the invention

Аналого-цифровой датчик отклонени  посто нного напр жени , содержащий интегратор , входы которого Ч:ерез соответствующие первый и второй ключи соединены с выходами источников измер емого и эталонного напр жений , а выходы подключены к нуль-органу , управл ющий вход первого ключа, коммутирующего измер емое напр жение, подключен ,к выходу одного триггера, один вход которого соединен с одним входом второго триггера, через линию задержки подключенного к входу запуска, выход второго триггера соединен с управл ющим входом второго ключа , коммутирующего эталонное напр жение, а также генератор колебаний образцовой частоты , подключенный через третий ключ к задающему счетчику, к входам разр дов которого подключена группа вентилей записи кода , выходной регистр, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены дополнительный ключ, соединенный с дополнительным счётчиком, схемы совпадени  и две дополнительные группы вентилей записи кода, причем выход нуль-органа подключен к второму входу первого триггера непосредственноAnalog-to-digital DC voltage deviation sensor containing an integrator, the inputs of which are: Through the corresponding first and second keys are connected to the outputs of the sources of the measured and reference voltages, and the outputs are connected to a zero-body controlling the input of the first switch switching measurements The connected voltage is connected to the output of one trigger, one input of which is connected to one input of the second trigger, through a delay line connected to the start input, the output of the second trigger is connected to the control input of the second key, an oscillating reference voltage, as well as an oscillator of an exemplary frequency, connected via a third key to a master counter, to the inputs of which bits a group of code recording gates is connected, an output register, characterized in that, in order to expand its functionality, an additional key is introduced into it connected to an additional counter, a matching circuit and two additional groups of code-recording gates, with the zero-output connected to the second input of the first trigger directly

и через линию задержки к входам схем совпадени , другие входы которых соединены с выходами триггера знакового разр да дополнительного счетчика, а выходы схем совпадени  подключены к одним входам двух соответствующих дополнительных групп вентилей записи кода, другие входы последних подключены к выходам соответствующих разр дов дополнительного счетчика, а выходы - к входам соответствующих разр дов выходного регистра , один вход дополнительного ключа подключен к выходу первого триггера, другой вход - к генератору колебаний образцовой частоты, выход второго триггера подключен к управл ющему входу третьего ключа.and through the delay line to the inputs of the coincidence circuits, the other inputs of which are connected to the trigger outputs of the sign bit of the additional counter, and the outputs of the coincidence circuits are connected to the same inputs of two corresponding additional groups of code recording gates, the other inputs of the latter are connected to the outputs of the corresponding bits of the additional counter, and the outputs to the inputs of the corresponding bits of the output register, one input of the additional key is connected to the output of the first trigger, the other input to the oscillation generator exemplary frequency, the output of the second trigger is connected to the control input of the third key.