Устройство для ввода информации

 

Изобретение относится к областям автоматики и измерительной информационной техники и предназначено для коммутации и преобразования аналоговых сигналов. Цель изобретения - повышение точности результатов изме (Л ю 4 СХ) СП ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 06 F 3/00, 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3805363/24-24 (22) 24.10.84 .(46) 30.07.86. Бюл. N - 28 (72) А.В. Липень и IO.Н. Торопкин (53) 681,327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 11 930311, кл. G 06 .F 3/00, 1980.

SU 124 55 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к областям автоматики и измерительной информационной техники и предназначено для коммутации и преобразования аналоговых сигналов, Цель изобретения - повышение точности результатов изме124 рений. Сущность изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее элементы И 1-6, элемент НЕ 7, элементы задержки 8-10, последовательно. соединенные генератор такто-. вых импульсов 11, счетчик 12 и дешифратор 13, управляющий коммутатором сигналов с датчиков, выход которого через усилитель 15 и выбираемые с помощью компаратора и триггера 18 полярности прямую или инвертирующую цепь подключен к входу схемы аналогоцифрового преобразования с промежуточным преобразованием напряжение— время, введены два многоразрядных

7855 регистра 24-25, соединенных с выходами и входами реверсивиого счетчика 23, входы управления направлением счета которого подключены к выходам триггера полярности 18. Первый и второй выходы дешифратора блокируют выборку стробов и отпирают регистры 24 и 25,-на которые записывается текущее значение смещения для сигналов положительной и отрицательной полярности. Для измерения смещений по сигналам с первого и второго выходов дешифратора замыкается ключ 28, соединяющий выход коммутатора с шиной нулевого потенциала. 1 ил .

Изобретение относится к автоматике, измерительной информационной технике и предназначено для коммутации и преобразования аналоговых сигналов с широким динамическим диапазоном в цифровой эквивалент, может быть применено как внешнее устройство для измерительных информационных систем и управляющих вычислительных комплексов.

Цель изобретения — повышение точности результатов измерений .

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для ввода информации.

Устройство содержит шесть элементов И 1-6, элемент HP. 7, три элемента задержки 8 †, первый генератор импульсов 11, счетчик 12, дешифра,тор 13, мультиплексор 14, усилитель 15 первый 16 и второй 17 ключей, первый триггер 18„ инвертирую- щий повторитель 19, компаратор 20, блок элементов ИЛИ 21, первый элемент ИЛИ 22, реверсивный счетчик 23, два регистра 24 и 25, задающий генератор 26, преобразователь 27 напряжения во временной интервал, третий ключ 28, четвертый элемент задержки 29, седьмой элемент И 30,второй триггер 31, второй элемент ИЛИ 32.

Устройство для ввода информации работает следующим образом.

По сигналам с генератора тактовых импульсов ll счетчик 12 задает по5 10

2О

30 последовательно появляются сигналы, управляющие переключением каналов мультиплексора 14 или ключом 28 подключения нулевого сигнала на вход измерительного тракта.

Первые два канала отводятся для измерения смещений в измерительном тракте при измерении положительных и отрицательных сигналов. На вход измерительного тракта подается при этом нулевой. сигнал через третий ключ 28, замкнутый при прохождении измерений на первом и втором каналах, т.е ° в начале цикла измерений. Для этого на управляющий вход третьего ключа 28 подается сигнал управления с выхода второго элемента ИЛИ 32, входы которого связаны с первым и вторым выходами дешифратора !3. С этих же выходов дешифратора !3 сигналы поступают на установочные входы первого триггера 18. При работе на первом канале триггер 18 сброшен и измеряемый сигнал с блока усилителей 15 поступает на вход преобразо вателя 27 напряжения во временной интервал через ключ 16 (положительный входной сигнал). По сигналу с тактового генератора 11 запускается также процедура аналого †цифрово преобразования: сброс реверсивного счетчика 23, перепись через время, определяемое схемой задержки 9, на — следовательно увеличивающийся код на дешифратор 13, на выходах которого з,1 247 триггер 18 управления выбором полярности текущего значения выходного сигнала с компаратора полярности 20, поданного на вход триггера 18, установка через элемент задержки 29 в единичное состояние второго триггера 31, определяющего временной интервал преобразования напряжения — время для заполнения реверсивного сче гчика 23 счетными импульсами эталон- !0 ной частоты с генератора 26 через элемент И 4 и элемент ИЛИ 22. Сброс триггера 31 производится от блока 27 преобразования напряжения во временной интервал, выполненного, напри- !5 мер, по схеме заряда конденсатора с последующим разрядом его эталонным током и определением момента перехода через нуль заряда этого конденсатора. 20

В результате цикла аналого-цифрового преобразования на реверсивном счетчике 23 образуется дополнительный код числового эквивалента входного сигнала, так как направление 25 счета будет определено состоянием триггера полярности 18.

При опросе первого и второго каналов происходит измерение смещений в измерительном такте. Для этого по сигналам с первого и второго выходов дешифратора 13 объединяются на элементе ИЛИ 32 и поступают на управляющий вход третьего ключа 28, замыкание которого приводит к подключению на вход измерительного тракта нулевого сигнала с шины нулевого потенциала. Триггер полярности !8 при этом устанавливается по установочным входам в нулевое (первый канал де- 40 шифратора 13) или в единичное (второй канал дешифратора l3) состояние на все время цикла аналогоцифрового -преобразования. По первому каналу измеряется смещение для ветви положительных входных сигналов (усилитель 15, первый ключ 16), по второму — для отрицательных (усилитель 15, второй ключ 17, инвертирующий повторитель 19). Обозначим результаты измерения этих смещений соответственноИ„ и N>. Регистры 24 и 25 при изме, рении смещений заперты, так как за:перт элемент И 3 через элемент НЕ 7, а,. элементы И 1 и 2 открыты, в резуль-55 тате чего после цикла аналого-цифрового преобразования результаты измерений И и N соответственно перепи855 4 саны с выхода счетчика 23 на регистры 24 (для положительных входных сигналов) и 25 (для отрицательных входных сигналов). Перезапись производится по сигналу с генератора тактовых импульсов 11, ".àäåðæàííoìó на элементах задержки 9 и 8 на время цикла аналого-цифрового преобразования.

Элемент И 37, вырабатывающий сигналы синхронизации внешнего регистратора результатов измерений (поступающие на общий выход устройства) на время измерения смещений, блокируется сигналом с элемента НЕ 7.

Остальные входные каналы (начиная с третьего) предназначены для измерения сигналов с рабочих датчиков. На триггер 18 записывается при этом состояние компаратора 20, так как установочные входы триггера 18 уже не влияют на его состояние. Цепи формирования стробов для регистров 24 и

25 (схемы совпадений 3, 5, 6) разблокированы и в зависимости от полярности входного сигнала на счетчик 23 переписывается код с регистра 24 (для отрицательных входных сигналов) или с регистра 25 (для положительных входных сигналов). !

Перепись производится после на-. чального сброса счетчика 23 и установки триггера 18 с задержкой, определяемой элементом задержки 9, на время переходных процессор в мультиплексоре 14 перед занесением дополняющей единицы на счетный вход счетчика 23 через элемент задержки 10 (время задержки определяется временем переписи кода с регистров 24 и

25 на счетчик 23). Перепись кодов N, (с регистра 24) и И (с регистра 25) в инверсном виде и дополнение их единицей по счетному входу позволяет получить на счетчике 23 величину (-N ) или (-N ), представленную в дополнительном коде (для последующей операции вычитания). Далее с некоторой задержкой на элементе задержки 29 вырабатывается сигнал начала цикла аналого-временного преобразования, устанавливающий триггер 31 в единичное состояние, после чего на счетный вход счетчика 23 поступают импульсы с генератора 26 через элемент И 4 и элемент ИЛИ 22. Счетчик 23 работает при этом или в режиме суммирования (для положительных входных сигналов), или в режиме выФ i-2478 читания (для отрицательных входных сигналов).

Пусть на счетный вход поступит 11 импульсов . OHH cBH BBIIbi с входным налом 1. зависимостью

N= кц+И () где К вЂ” коэффициент преобразования измерительного тракта;

N — смещение н измер11тельном

1 тракте для соответствующе 1. :;О состояния триггера полярности 20 (N =- N, для р=Р;

N = N для p p=- ).

Поскольку перед началом цикла а1-.— лого-цифрового преобразонания на !5 счетчик 23 занесен код (-N<) ., ко.:.:.ечным результатом преобразования будеT величийа

N — И =к!3, (2 пропорциональная величине входного zб сигнала, учитывающая знак последнего и представленная в дополнительном коде, который обычно используется н вычислительной технике.

Эта величина выставляется на птинах общего выхода устройства вместе с cHI í а. О м синхрониэ а н11и р або",,". ре кт тратора» посту11аi".ппим со схема»1 сОв"

IIGUPëèé 30 после окон=тания итсгта пре30 образования, время которо.о задается схемой задержки ледует эа11ети ь .. Tc cl,Biпение измерительном тракте " дрет .;!1ующа." величина, которая может при 1имать как положительные, так и Отрицательные значения. Это автоматически учитывается прецложенной структу-c II устройcòâà. Единственным условием IIpaBvIIB— ного функционирования устройства яв40 ляется сохранение знака входного сигнала но время его отбора схемой аналого-цифрового преобразования (от мсмента перезаписи полярности на триггер 18 до окончания заряда конденса45 тора в преобразователе 27 наттряжения во временной интервал, определяемое сигналом, поступающим на управляющий вход преобразователя 27 с ньвтода схемы задержки 29).

Предлагаемое устройство,цля вв:1да информации по сравнению с известным имеет большую точность и более удобную форму представления результата измерений прК сохранении быстродействия устройства. Это можно подтвердить тем, что в известном устройстве не учитывается наличие смещения в измерительном тракте и его дрейф, ко55 б торые состанляют обычно единицы миллинольт и десятки микронольт на градус соответственно. Если шкала изме-. рительного устройства рассчитана, например, на 10 мБ с чувствительностью 10 мкВ, это приводит к существенным ошибкам. Точность работы предла аемого устройства по сравнению с известным улучшается н 5-! Q раз. Форь,а представления конечных результатов н дополнительном коде, учитывающем з знак входного сигнала, позволяет на

,0-20% снизить об;ее в-.,емя посл ; ющей обработки да;-тпых на ЭВ f.

Формула изобретения

Устройство для B .,а:-нформацп1и., содержащее с IIBpBoÃc .-.о шесток эле менты И, элемент КЕ,, с первого по третин элементы задержки, первый генератор импульсов, счет « :;„ дешифратор, мультиплексор, усилитель, первый и второй ключи, инвертирующт;й повторитель, компаратор, первый тригIep, выхоц первого генератора импул»соВ пОдключен к ВхОду ;.четника и входу второго эг.ементa..=-а е;;:жки, выход которого;1одключен к пер.-:О:..1 - вхОду третьсго элемента И, к н:оду- ле-,:вого элемента задержки и к тетнерто-му вх,:.,у первого триггера, и .ямок и иннерскыи ньтхОцы к01орОГО т10дкпючент к управляющим входам первого и второго ключей соответственно и к вторым входам пятого и шестого элементов И,. ныхоцы счетчика подключены к вхоцам дешифратора„ первый и второй выходы которого подключены к третьему и второму входам первого триггера соответственно и к первым входам первого и второго элементов И, остальные выходы де111ифратора подключены к адресным входам мультиплексора, информационные входы которого являются входами устройства, выход мультиплексора подключен через усилитель к информационным входам первого и нтороI o ключей и к входу компаратора, выход которого подключен к первому входу первого триггера„ выход второ го ключа подключен к входу инвертирующего повторителя, выход элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу третьего элемента задержки и к первым входам пятого и шестого элементов И, выход первого элемента задержки подключен к вторым

Составитель В. Базовкин

Редактор И. Сегляник Техред М. Ходанич Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4126/48 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4

l2 входам первого и второго элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности результатов измерений, в него введены блок элементов ИЛИ, первый и второй элементы.ИЛИ, реверсивный счетчик, первый и второй регистры, второй генератор импульсов, преобразователь напряжения во временной интервал, третий ключ, четвертый элемент задержки, седьмой элемент И, второй триггер, выходы первого и второго элементов И подключены к входам записи первого и второго регистров, выходы пятого и шестого элементов И подключены к входам считывания первого и второго регистров, выходы первого и второго регистров подключены к вхо1 дам блока элементов ИЛИ, выходы которого подключены к входам предварительной установки реверсивного счетчика, выходы которого являются информационными выходами ус ройства, соответствующие информационные входы первого и второго регистров объединены и подключены к выходам реверсивного счетчика, первый вход седьмого элемента И подключен,к выходу первого элемента задержки, а второй

-вход подключен к выходу элемента НЕ, выход седьмого элемента И является синхронизирующим выходом устройства, вход четвертого элемента задержки

47855 8 подключен к выходу второго элемента задержки, а выход подключен к первому входу второго триггера и к управляющему входу преобразователя напря- жения во временной интервал, выход которого подключен к второму входу второго триггера, выход которого под-. ключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен к

lð второму входу первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента задержки, а выход подключен к счетному входу реверсивного счетчика, вход сброса которого подключен к выходу первого генератора импульсов, первый и второй управляющие входы реверсивного счетчика подключены к прямому и инверсному выходам первого триггера соответственно, выход второго генератора импульсов подключен к второму входу четвертого элемента И, выходы первого ключа и инвертирующего повторителя подключены к второму аналоговому вхо25 ду преобразователя напряжения во временной интервал, входы второго элемента ИЛИ подключены к первому и второму выходам дешифратора, а выход подключен к входу элемента НЕ и к управляющему входу третьего ключа, выход которого подключен,к шине нуле- ного потенциала, информационный вход третьего ключа подключен к выходу мультиплексора.