Устройство для ввода аналоговой информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода в ЦВМ аналогового сигнала в системах сбора и обработки информации. Целью изобретения является повышение числа измеряемых параметров аналогового сигнала и повышение быстродействия ввода информации. Устройство содержит компаратор, интегратор, коммутатор, аналоговую память, аналого-цифровой преобразователь, триггер, элемент И, элемент ИЛИ, формирователь импульсов. Цель изобретения достигается за счет введения в устройство измерителя площади входного сигнала, что позволяет использовать его в системах регулирования по мощности или среднему значению периодического сигнала. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 06 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656294/24 (22) 28,02.89 (46) 23.07.91. Бюл. М 27 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт комплектного электропривода (72) А.Ю.Веркутис, Б.Н.Кузьминых, В.А,Суровцев и Л.Я.Ривво (53) 681,327 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l4 1298734, кл. G 06 F 3/05, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1280638, кл. G 06 F 13/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть исИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации об аналоговом сигнале произвольной формы в системах сбора и обработки данных.

Целью изобретения является повышение числа измеряемых параметров аналогового сигнала и повышение быстродействия ввода информации.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — принципиальная схема интегратора; на фиг,3 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство для ввода аналоговой информации (фиг.1) содержит компаратор 1, интегратор 2, коммутатор 3, аналоговую память 4, аналого-цифровой преобразователь 5, триггер 6, элемент ИЛИ 7, элемент,!Ж,, 1665380 А1 пользовано для ввода в ЭВМ аналогового сигнала в системах сбора и обработки информации. Целью изобретения является повышение числа измеряемых параметров аналогового сигнала и повышение быстродействия ввода информации..Устройство содержит компаратор, интегратор, коммутатор, аналоговую память, аналого-цифровой преобразователь, триггер, элемент И, элемент ИЛИ, формирователь импульсов, Цель изобретения достигается за счет введения в устройство измерителя площади входного сигнала, что позволяет испольэовать его в системах регулирования по мощности или среднему значению периодического сигнала. 3 ил.

8 задержки, элемент И 9, формирователь 10 импульсов. и

Источником аналогового сигнала для ус- СЬ тройства может быть управляемая трехфаз- (О ная мостовая схема выпрямителя. (Л

Устройство работает следующим образом.

Аналоговый сигнал поступает на коммутатор 3 и интегратор 2. Коммутатор 3 пропускает сигнал с интегратора 2 или непосредственно с аналогового входа устройства,,Память 4 на входе АЦП 5 выполняет а роль фиксатора аналогового сигнала. Триггер 6 устанавливается по информационному и синхровходу устройства всостояние,,соответствующее выбранному номеру канала коммутатора 3, через схему ИЛИ запускается элемент 8 задержки и память 4.

1665380

При поступлении аналогового сигнала на компаратор 1 последний при прохождении сигнала через ноль (или другой заданный уровень Up) в момент времени to устанавливает триггер 6 в такое состояние, при котором коммутатор 3 открывает канал для прохождения сигнала с выхода интегратора 2, В то же время выходной сигнал компаратора 1 через схему ИЛИ поступает

, на:управляющий вход памяти 4, фиксируя в

, нем уровень аналогового сигнала. На пер вом входе элемента И устанавливается уро вень лог, "1"; подготавливая таким образом . формирование импульса сброса для интег, ратора 2. Сигнал ."Запуск" АЦП 5 формируется в момент времени t> (фиг.3). Задержка (t1 — to) обусловлена временем установления сигнала на памяти 4. С приходом на АЦП 5

, сигнала "Запуск" аналоговая информация

,преобразуется в цифровую и по сигналу "Го товность данных" она может быть считана в ЭВМ. Сигнал "Готовность данных" через элемент И 9 запускает формирователь 10, интегратор 2 обнуляется и запускается, вновь, конденсатор С начинает заряжать ся, При достижении аналоговым сигналом уровня Up (момент времени тз) цикл обработки информации повторяется. Цикл измерения начинается в момент времени t0 (фиг.3) при срабатывании компаратора 1 и заканчивается через полпериода Т/2 в момент времени тз. Поскольку интегратор 2 постоянно подключен к источнику сигнала, конденсатор С заряжается в течение всего полупериода. В момент времени t< (для второго полупериода t4 происходит фиксация сигнала в памяти,4.

Таким образом, в этот момент t> (И) на вхОде АЦП имеется информация о "площади" предыдущего полупериода, С этого момента до момента времени тг наступает

"мертвая" зона Atдля АЦП, Конденсатор С еще продолжает заряжаться до момента сброса t2 ("холостой ход" интегратора), В течение этого интервала At происходит потеря информации

A+ г + Гпр + tc6p., где t — задержка запуска АЦП относительно момента фиксации сигнала (в реализованной схеме tf = 10 «);

Т р — время преобразования АЦП от момента запуска АЦП до момента получения кода на выходе по сигналу Готовность данных"; тавр, — время формирования импульса сброса.

В устройстве для измерения напряжения сети с АЦП, выполненном на интег5

?5

3G

35 ральной микросхеме 1108 ПВ1, At = 20 мкс, а Т = 6,6 мс, следовательно, доля потерь информации в цикле измерения составляет

A t/ — = 0,006 (0,6О/. ).

Т

Устройство может функционировать в режиме программного измерения входного сигнала, минуя измеритель площади. Это так называемый программный режим, когда все управляющие сигналы задает ЭВМ.

В этом режиме источник команд посылает на триггер 6 код. соответствующий режиму отслеживания сигнала, На управляющий вход коммутатора 3 приходит сигнал, открывающий канал для прохождения сигнала непосредственно с аналогового входа, Через элемент ИЛИ 7 подается управляющий сигнал на память 4 и через элемент 8 задержки сигнал "Запуск" для АЦП 5. По сигналу

"Готовность данных" код измеряемого значения аналогового сигнала поступает на шину данных и цикл измерения заканчивается .

Кроме описанных режимов предлагаемое устройство ввода аналоговой информации может осуществлять совместную работу (программно-аппаратный режим): измерение площади импульса и выборка значения сигнала в произвольный момент времени программно. В этом режиме алгоритм ЭВМ должен учитывать, что момент съема информации не должен совпадать с интервалом A t для исключения получения недостоверной информации. В остальном устройство работает так же, как описывалось ранее, Формула изобретения

Устройство для авода аналоговой информации, содержащее коммутатор, компаратор, аналоговую память, аналогоцифровой преобразователь, элемент задержки, триггер, первый вход коммутатора является входом аналоговой информации устройства, выход коммутатора соединен с информационным входом аналоговой памяти, выход которой соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход триггера соединен с управляющим входом коммутатора, выход элемента задержки соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, информационный вход триггера является входом цифровой информации устройства, вход синхронизации триггера является входом синхронизации устройства, о т л и ч а ю ш„е е с я тем, что, с целью повышения числа измеряемых параметров аналогового сигнала и и о в ы шения быстродействия ввода информации, s него введены интегратор, фор f665380 мирователь импульса, элемент ИЛИ, элемент И, вход компаратора и информационный вход интегратора соединены с первым входом коммутатора, выход компаратора соединен с входом установки триггера и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом синхронизации триггера, выход элемента ИЛИ соединен с входом управления аналоговой памятью и входом элемента задержки, первый вход элемента И соединен с выходом триггера, I выход элемента И соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом сброса интегратора, выход которого соединен с вторым входом комму5 татора, выход готовности аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом элемента И и является выходом готовности устройства, информационные выходы аналого-цифрового преобразователя

10 являются информационными выходами устройства.

1665380

:-. 1: ,Ввюг дхад,Яаиук лип отобн. данных

АЦ/7

Cdpac

: Выл.

Ir ã тара 2

Составитель А. Трунов

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2393 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5