SU843220A2 - Analogue-to-code converter - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ-КОД.(54) ANALOG CODE CONVERTER.

Изобретение относитс  к импульсно технике. По основному авт.св. № 731580 известен преобразователь аналог-код, с держащий потенциометрический датчик, последовательно соединенные источник опорного напр жени , ключ, подключен ный к тактовому генератору, зар дный резистор и емкостный накопитель, а также преобразователь врем -код, стартовый вход которого соединен с выходом тактового генератора, а стоповый - с выходом компаратора напр жени , первый ход которого соединен с одной из обкладок емкостного накопител , а второй - с источником эталонного напр жени , два активных линейных четырехполюсника, общие точки входов и выходов которых подключены к общей шине, вход первого активного линейного четырехполюсника подключен к точке соединени  зар дного резистора с первой обкладкой емкостного накопител , выход первого активного линеиного четырехполюсника соединен с входом потенциометрического датчика, вход второго активного линейного- четырехполюсника соединен с подвижным контактом потенциометрического датчика , а втора  обкладка емкостного накопител  соединена с выходом второго активного линейного четырехполюсникаии. Однако имеющиес  в таком преобразователе возможности повышени  точности преобразовани  использованы неполностью , скомпенсирована только нестабильность сопротивлени  потенциометрического датчика. Нестабильность же зар дного резистора и, особенно, емкостного накопител , а также дрейф нул  компаратора по-прежнему вли ют на результат преобразовани , понижа  его точность. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь аналог-код дополнительно введены двухтактньв комМутатор , переключатель, два элемента И, второй преобразователь врем -код и блок делени , причем выход тактового генератора соединен со входом двухтактного коммутатора, первый и второй выходы которого подключены к стартовым входам первого и второго преобразовател  врем -код, к первым входам элементов И и к управл ющим вхдам переключател , выход компаратора подключен ко вторым входам элементов И, выходы которых соединены со стоповыми входами первого и второго преобразователей врем -код, вход второго активного линейного четырехлолюсника соединен с сигнальным входо переключател , первый и второй выходы которого подключены соответственно к подвижному контакту и ко входу потенциометрического датчика, а выходы первого и второго преобразователей врем -код соединены с входами блока делени ,The invention relates to a pulse technique. According to the main auth. No. 731580 is known as an analog-to-code converter, with a holding potentiometric sensor, a voltage source connected in series, a key connected to a clock generator, a charging resistor and a capacitive drive, and a time code converter, the starting input of which is connected to the clock generator output. , and stop - with the output of the voltage comparator, the first stroke of which is connected to one of the plates of the capacitive storage, and the second - with the source of the reference voltage, two active linear quadrupoles, common points of inputs and outputs of which are connected to the common bus, the input of the first active linear quadrupole is connected to the connection point of the charging resistor with the first plate of the capacitive storage, the output of the first active linear quadrupole is connected to the input of the potentiometric sensor, the input of the second active linear four-terminal is connected to the moving potentiometer sensor, and the second lining of the capacitive storage device is connected to the output of the second active linear quadrupole. However, the possibilities of increasing the accuracy of conversion available in this converter are not fully utilized, only the instability of the resistance of the potentiometric sensor is compensated. The instability of the charge resistor, and especially of the capacitive storage, as well as the zero drift of the comparator, still affect the conversion result, reducing its accuracy. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the conversion. The goal is achieved by the addition of a two-stroke commutator, a switch, two AND elements, a second time-code converter and a dividing unit to the analog-code converter, the clock generator output being connected to the push-pull switch input, the first and second outputs of which are connected to the start inputs. the first and second time-code converter, to the first inputs of the And elements and to the control inputs of the switch, the output of the comparator is connected to the second inputs of the And elements, the outputs of which are connected to a stop the first and second transducers of the time-code, the input of the second active linear four-port network is connected to the signal input of the switch, the first and second outputs of which are connected respectively to the moving contact and to the input of the potentiometric sensor, and the outputs of the first and second time-code converters are connected to the inputs of the unit division,

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразовател ; на фиг. 2 - диаграмма , по сн юща  последовательность его ваботы.FIG. 1 is a block diagram of a converter; in fig. 2 is a diagram illustrating the sequence of its wake.

Преобразователь содержит источник 1 опорного напр жени , упрабл емый ключ 2, зар дный резистор 3, емкостной накопитель 4, потенциометрический датчик 5, первый активный линейный четырехполюсник 6, второй активный линейный четырехполюсник 7, тактовый генератор 8, компаратор 9, управл емый источник 10 эталонного напр жени , первый преобразователь 11 врем -код,The converter contains reference voltage source 1, control key 2, charging resistor 3, capacitive drive 4, potentiometric sensor 5, first active linear quadrupole 6, second active linear quadrupole 7, clock generator 8, comparator 9, controlled source 10 of reference voltage, the first converter 11 time-code,

второй IIsecond ii

преобразователь 1 2 врем -код , двухтактный коммутатор 13, переключатель 14, первый элемент И 15, второй элемент И 16,.и блок 17 делени .time-code converter 1 2, push-pull switch 13, switch 14, first element 15, second element 16, and block 17 of division.

Цикл работы преобразовател  состоит из двух тактов (фиг.2). Такты формируютс  двухтактным коммутатором 13 из импульсов тактового генератора 8. The operation cycle of the Converter consists of two cycles (figure 2). The clocks are formed by the push-pull switch 13 from the pulses of the clock generator 8.

В первый такт работают первый преобразователь 11 врем -код и первый элемент И 16. Через переключатель 14 по входу второго активного линейного четырехполюсника 7 подключен движок потенциометрического датчика 5. Между второй обкладкой емкостного накопител  и общей шиной оказываетс  включен ным эквивалентный генератор с нулевым внутренним сопротивлением и ЭДС .1 .. RIn the first cycle, the first time-code converter 11 and the first element 16 work. Through the switch 14, the potentiometer sensor 5 is connected to the input of the second active linear quadrupole 7. An equivalent generator with zero internal resistance is turned on between the second lining of the capacitive storage and the common bus EMF .1 .. R

и,and,

и Rand R

где DV - мгновенное значение напр жени  на первой обкладке емкостного накопител ; . - отношение рабочей части сопротивлени  потенциометрического датчика к его полному сопротивлению.where DV is the instantaneous value of the voltage on the first lining of the capacitive storage device; . - the ratio of the working part of the resistance of the potentiometric sensor to its impedance.

Дифференциальное уравнение цепи за.р  емкостного накопител  имеет видThe differential equation of the circuit for. Capacitive storage is

(1) (one)

Е iR + Un RЕ iR + Un R

UH - U.. ( 2)UH - U .. (2)

HRПредставив уравнение (l) в видеHR, representing equation (l) in the form

jidtjidt

Е - IК л E - IK l

-э-e

где С, - эквивалентна  емкость накопител  с учетом эквиваленного генератора,where C is the storage capacity equivalent to the equivalent generator,

найдем из (2), чтоwe find from (2) that

Сэ С(1).Se C (1).

Следовательно, посто нна  времени зар дной цепи в этом такжеTherefore, the time constant of the charge chain in this

P-nfo() 1де R - сопротивление зар дного резистора;  P-nfo () 1de R - resistance of the charging resistor;

CQ - емкость накопител , а длительность интервала между стартом первого преобразовател  11 врем -код и моментом равенства напр жений на входах компаратораCQ is the storage capacitance, and the duration between the start of the first converter 11 is the time code and the moment of equality of voltages at the inputs of the comparator

Rл ., - , ЕRl., -, E

Ч ( R- Uon Е-цH (R-Uon E-c

(3)(3)

9Т9T

где эталонное напр жение, снимаемое с источника эталонно напр жени  10, причем з-г КЕ; К - constwhere the reference voltage is taken from the source of the reference voltage 10, wherein the 3 r KE; K - const

Во втором такте вход второго актиного линейного четырехполюсника 7 переключаетс  на вход потенциометра 5, работают второй преобразователь 12 врем -код и второй элемент И 16.In the second cycle, the input of the second actin linear quadrupole 7 is switched to the input of potentiometer 5, the second time-code converter 12 and the second element 16 are operating.

Временный интервал, измеренный .вторым преобразователем 12 врем -код определ етс  выражением (З) при замене в нем величины R на R , т.е.The time interval measured by the second transducer 12 time-code is determined by the expression (3) when replacing in it the value of R by R, i.e.

ЕE

(М(M

Ч mColn Г-иH mColn Messrs.

тt

После окончани  второго такта работы преобразовател  блок 17 делени After the end of the second cycle of operation of the converter unit 17 division

вычисл ют частное., 1 кcalculate quotient., 1 to

+ +

ftft

Claims (1)

которое с учетом начальной установки пр мо пропорционально относительному сопротивлению R /R. 5 При этом систематические ошибки, обусловленные вли нием нестабильност зар дного резистора и емкостного накопител , а также дрейфом нул  компаратора , исключаютс , так как перво и второе измерени  производ тс  непосредственно одно за другим и за эт врем  окр1 ;ающие услови  не измен ют с . , Действительно, представим интерва . времени t L в.виде (1+ R/R)A В С, t . р, С In E/(E-UJ где А В С, С . Тогда t, А- В Под вли нием дестабилизирующих факторов имеем Rf А+ДЛ; CQ а дрейф нул  компаратора измен ет ве личину С на С +ДС.Тогда (|).(i4). 1 . а что обеспечивает повышение точности преобразовани . Формула изобретени  Преобразователь анапог-код по авт св. № 731580 отличающийс тем, что, с целью повышени  точностиwhich, taking into account the initial installation, is directly proportional to the relative resistance R / R. 5 In this case, systematic errors due to the instability of the charging resistor and capacitive storage, as well as the drift of the comparator zero, are eliminated, since the first and second measurements are made directly one after the other and during this time environment; Indeed, imagine an interval. time t L in the form of (1+ R / R) A B C, t. p, C InE / (E-UJ where A B C, C. Then t, A – B. Under the influence of destabilizing factors, we have Rf A + DL; CQ and the drift zero of the comparator changes the value of C to C + DS. (|). (i4). 1. and what provides for an increase in the accuracy of the conversion. Claim of the invention Anapog-converter according to aut. St. No. 731580 characterized in that, in order to increase the accuracy Фиг. / преобразовани , в него введены двухтактный коммутатор, переключатель, два элемента И -второй преобразователь врем -код и блок делени , причем выход тактового генератора соединен со входом двухтактного коммутатора, . первый и второй выходы которого подключены к стартовым входам первого и второго преобразователей врем -код , к первым входам элементов И и к управл ющим входам переключател , выход компаратора подключен ко вторым входам элементов И, выходы которых соединены со стоповыми входами первого и второго преобразователей врем -код, вход второго активного линейного четырехполюсника соединен с сигнальным входом переключател ., первый и второй выходы которого подключены соответственно к подвижному контакту и ко входу потенциометрического датчика, а выходы первого и второго преобразователей врем -код соединены с входами блока делени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 731580, кл. Н 03 К13/20, 1978.FIG. / conversion, a push-pull switch, a switch, two elements AND a second time-code converter and a dividing unit are introduced into it, with the output of the clock generator connected to the input of the push-pull switch,. The first and second outputs of which are connected to the start inputs of the first and second converters time-code, to the first inputs of the elements And and to the control inputs of the switch, the output of the comparator is connected to the second inputs of the elements And, the outputs of which are connected to the stop inputs of the first and second converters time - the code, the input of the second active linear quadrupole is connected to the signal input of the switch, the first and second outputs of which are connected respectively to the moving contact and to the input of the potentiometric date ika and the outputs of the first and second time-code converters are connected to the inputs of dividing block. Sources of information taken into account in the examination 1, USSR Author's Certificate No. 731580, cl. H 03 K13 / 20, 1978. Второй выход коммуг атора З (из/ ерение iThe second output of the commutator W (from / irenie i ДелениеDivision Фиг.FIG.