SU721913A2 - Ac voltage-to-code converter - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к -нлектроизмерительной технике и может н.эити применение в вольтметрах, измер ющих среднее значение переменного напр жени .The invention relates to an electrical measuring technique and can be used in voltmeters measuring an average value of a variable voltage.

Известен преобразователь переменного напр жени  в цифровой код, содержащий фазорасн.1епитоль, компараторы, генератор пилообразного напр жени , триггер, генератор опорной частоты, элемент И, счетчик импульсов, узел управлени , в котором испо;и ; уетс  метод временного кодирс.вани . заключиошийс  в преобразовании во р.роменной гервэ.; входного сигнала путел- сравнени  с пилообразным напр жением |11.A known AC voltage-to-digital converter contains a phase 1. Opitol, comparators, a saw-tooth voltage generator, a trigger, a reference frequency generator, the And element, a pulse counter, a control node, in which iso; and; It is a temporary coding method. concluded in the transformation in r.lomennoy gerve .; the input signal is comparing with a sawtooth voltage | 11.

Известен но авт. св. № 560337 преобразователь переменного напр жени  в цифровой код, содержащий компараторы, входы которьгч сое:1инены с двум  выходами фазорасщепител  и генератора пилообразного напр жени , блок ., подсоединенный к первому выходу фазорагшепител , установочному входу счетчика импульсов и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выхоп.ом генератора опорьой частоты, третий Р.ХОД - с выходом лчехкмга ИЛИ, а выход элемент , И соединен с входом счетчика имн-.льсо .Known but auth. St. No. 560337 AC voltage converter to a digital code containing comparators whose inputs are: 1 connected to two outputs of the phase splitter and sawtooth generator, block. Connected to the first output of the phase collector, the setting input of the pulse counter and the first input of the I element, the second input of which The generator is connected to the generator's outgoing frequency with a frequency reference, the third R.KHOD - to the output of the output OR, and the output is an element, AND is connected to the input of the counter imn -..lso.

Однако известные преобразователи.имеют низкую точность и помехоустойчивость преобразовани .However, the known converters have low accuracy and noise immunity of the conversion.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и помехоустойчивости преобразовани .The aim of the invention is to improve the accuracy and noise immunity of the conversion.

Это достигаетс  тем, что в преобразователь переменного напр жени  в цифровой код, содержащий фазорасщепитель, компараторы , генератор пилообразного напр жени , блок управлени , генератор опорной частоты, элемент И, счетчик импульсов, ;: лемепт ИЛИ, вводены элемент И-НЕ. два элемента И, форм фователь имнульсов, причем выход генератора пилообразного напр жени  через формирователь имнульсов соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами комнаратороп и входами элемента И -НЕ гч 1ходом соединенного с третьими Р о;1 м i .-;.-оментов 1;This is achieved by the fact that a variable voltage converter into a digital code containing a phase splitter, comparators, a sawtooth generator, a control unit, a reference frequency generator, AND element, pulse counter,;: lemept OR, AND NAND element are entered. two elements And, forms a puller of impulses, and the output of the sawtooth generator is connected through the shaper of impulses to the first inputs of the elements And, the second inputs of which are connected to the outputs of the rooms and the inputs of the element I -NE rh of the input connected to the third P o; ; .- omentov 1;

(.тр-ктурнар эл:к:р; :0. ;- блок-схема устройства тфивеп.ена на фиг. i; временные диаграмм.; :гг1 работ;л приведены на фиг. 2.(.tr-kturnar el: k: p;: 0.; - block diagram of the device tfivepena in Fig. i; time diagrams;: yy1 works; l shown in Fig. 2.

Claims (1)

Устройстпс содержит фазорагнлопитель , компараторы 2 и 3. элемс;г; П- НЕ 4, генератор Р 1н.-:--ппр зного напр жени , формирователь 6 импульсов, элементы И 7 и 8, элемент ИЛИ 9, блок управлени  10, генератор 11 опорной частоты, элемент И 12, счетчик 13 импульсов. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал Ux . sin-Sit (фиг.2а) расщепл етс  по фазе на два напр жени : и 1 и о + Uxnf sinJlt и и 2, и o-UxtvTSinAt (фиг. 2b иё), которые подаютс  на входы компараторов 3 и Е. На вторые входы компараторов поступает пилообразное напр жение с генератора 5. Длительность пр мого хода пилообразного напр жени  выбираетс  гораздо больше длительности обратного хода этого напр жени . В компараторах 2 и 3 формируютс  положительные импульсы (фиг. 2d и е), длительности которых равны интервалам времени превышени  уровней напр жений U i и. L/tnHvioo6pa3HbiM напр жением. Временные интервалы t между передними фронтами импульсов на выходах компараторов пропорциональны входному напр жению Ц. Выделение этих интервалов времени осуществл етс  элементом И-НЕ 4, элементами И 7 и 8, элементом ИЛИ 9, формирователем импульсов 6. Импульсные последовательности с выходо компараторов 2 и 3 подаютс  на входы SJieMeHTOB И 7 и 8 и элемента И-НЕ 4, с выхода которого снимаютс  отрицательные импульсы (фиг. 2ж), длительности которых равны интервалам времени совпадений входных импульсов, и подаютс  на входы элементов И 7 и 8. На врем  каждого пр мого хода пилообразного напр жени  на третьи входы элементов И 7 и 8 поступает разрешающий потенциал (фиг. 2-г). Он вырабатываетс  формирователем 6, режим которого синхронизируетс  пилообразным напр жением , поступающим с генератора 5. В результате логических операций: ум-. ножени  (фиг. 2з и к) и сложени  (фиг.2л), осуществл емых элементами И 7 и 8 и элементом ИЛИ 9, на выходе элемента ИЛИ возникают положительные импульсы. Вы ходные импульсы элемента ИЛИ управл ют элементом И 12. На импульсный вход элемента И 12 подаютс  импульсы с генератора 11. На второй потенциальный вход элемента И 12 подаетс  потенциал с блока управлени  10 в течение интервала времени At пГ. Этот потенциал формирует блок 10 из напр жени , поступающего с одного из выходов фазорасщепител  1, причем его передний и задний фронты соответствуют переходу через нуль входного напр жени  от отрицательного значени , к положительному. Пачки импульсов с выхода элемента И 12 поступают на вход счетчика 13. По окончании преобразовани  и индикации результата блок 10 вырабатывает импульс, который устанавливает счетчик импульсов в начальное состо ние. После этого схема готова к следующему циклу преобразовани . В устройстве совпадение передних фронтов импульсов, вырабатываемых компараторами 2 и 3, не приводит к формированию ложных импульсов, равных по длительности половине периода пилообразного напр жени . В этом случае на выходе элемента ИЛИ 9 импульсы отсутствуют. Совпадение передних фронтов импульсов на входах компараторов 2 и 3 не вносит дополнительной погрешности. Формула изобретени  Преобразователь переменного напр жени  в цифровой код по авт. св. № 560337, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и помехоустойчивости преобразовани , в него введены элемент И-НЕ, два элемента И, формирователь импульсов, причем выход генератора пилообразного напр жени  через формирователь импульсов соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами компараторов и входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьими входами элементов И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Шл ндин В.М. Цифровые измерительные приборы и преобразователи, М., «Высша  школа, 1973, с. 197-198The device contains phase shutter, comparators 2 and 3. element; g; P-HE 4, generator P 1n .-: - right voltage, driver 6 pulses, elements AND 7 and 8, element OR 9, control unit 10, generator 11 of the reference frequency, element 12, pulse counter 13. The device works as follows. Ux input signal. The sin-Sit (Fig. 2a) is split in phase into two voltages: 1 and o + Uxnf sinJlt and 2, and o-UxtvTSinAt (Fig. 2b and e), which are fed to the inputs of the Comparators 3 and E. The inputs of the comparators are supplied with a sawtooth voltage from the generator 5. The forward stroke duration of the sawtooth voltage is chosen much longer than the reverse voltage duration of this voltage. In Comparators 2 and 3, positive pulses are formed (Fig. 2d and e), the durations of which are equal to the time intervals when the voltage levels U i and are exceeded. L / tnHvioo6pa3HbiM voltage. The time intervals t between the leading edges of the pulses at the outputs of the comparators are proportional to the input voltage C. The separation of these time intervals is carried out by an AND-NE element 4, And 7 and 8 elements, an OR 9 element, and a pulse shaper 6. Pulse sequences from the output of Comparators 2 and 3 are fed to the inputs of SJieMeHTOB And 7 and 8 and the element AND-NO 4, from the output of which negative pulses are removed (Fig. 2g), whose duration is equal to the time intervals of the coincidence of the input pulses, and fed to the inputs of the elements 7 and 8. For a time dogo forward stroke of the ramp voltage to the third inputs of AND gates 7 and 8 enters allowing potential (Fig. 2-d). It is generated by shaper 6, the mode of which is synchronized by a sawtooth voltage coming from generator 5. As a result of logical operations: mind-. The legs (Fig. 2k and K) and the addition (Fig. 2l), carried out by elements 7 and 8 and the element OR 9, at the output of the element OR, positive pulses arise. The output pulses of the element OR are controlled by the element AND 12. The pulse input of the element 12 is fed by pulses from the generator 11. The potential from the control unit 10 is applied to the second potential input of the element 12 during the time interval At pG. This potential forms a block 10 of the voltage coming from one of the outputs of the phase splitter 1, and its leading and trailing edges correspond to zero crossing of the input voltage from a negative value to a positive one. The pulse bursts from the output of the element 12 are fed to the input of the counter 13. Upon completion of the conversion and indication of the result, the block 10 generates a pulse, which sets the pulse counter to the initial state. After that, the circuit is ready for the next conversion cycle. In the device, the coincidence of the leading edges of pulses produced by comparators 2 and 3 does not lead to the formation of spurious pulses equal in duration to half the sawtooth period. In this case, the output element OR 9 pulses are missing. The coincidence of the leading edges of the pulses at the inputs of Comparators 2 and 3 does not introduce an additional error. Claims of the converter of alternating voltage to a digital code according to the author. St. No. 560337, characterized in that, in order to improve the accuracy and noise immunity of the conversion, an AND-NOT element, two AND elements, a pulse shaper, are introduced into it, the output of the sawtooth generator is connected to the first inputs of the AND elements, the second inputs of which are connected to the outputs of the comparators and the inputs of the NAND element, the output of which is connected to the third inputs of the elements I. Sources of information taken into account during the examination 1. Shlndin V.M. Digital measuring devices and converters, M., “Higher School, 1973, p. 197-198