Многоканальное устройство для ввода аналоговой информации в ЦВМ

Многоканальное устройство для ввода аналоговой информации в ЦВМ.
Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована для ввода информации, представленной в аналоговой форме, в ЦВМ.
Известно устройство для ввода аналоговой информации в ЦВМ  1 , содержащее коммутатор аналоговых сигналов, блок управления коммутатором, аналогово-цифровой преобразователь. ЦВМ передает в блок управления коммутатором информацию, идентифицирующую выбранные точки измерения аналоговых сигналов. Блок управления осуществляет выборку аналоговых точек, управление аналогоцифровым преобразователем и выдачу в ЦВМ цифровой информации.
Недостатком этого устройства является большое время, необходимое на преобразование аналогового сигнала с выбранной точки в цифровой код. Известно также устройство для ввода информации о параметрах объекта в ЦВМ 2, содержащее последовательно соединенные коммутатор, аналогоцифровой преобразователь и буферный регистр, одни входы которого подключены к блоку сопряжения, а выходы - к ЭВМ, блок управления, соединенный с коммутатором, аналого-цифровым преобразователем и блоком сопряжения.
Недостатком этого устройства является большая продолжительность ввода, обусловленная недостаточным быстродействием преобразования аналоговой информации в цифровой код.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является сокращение времени преобразования и повышение за счет этого быстродействия при вводе аналоговой информации в ЦВМ.
Ноставленная задача достигается за счет того, что в многоканальном устройстве для ввода аналоговой информации в ЦВМ, содержащем коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь, согласно заявленному решению, аналоговые входы устройства через резисторы подключены к соответствующем входам аналогового коммутатора, выход которого подключен к первому выводу резистора обратной связи и инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общим проводом, выход подключен ко второму выводу резистора обратной связи и ко входу аналогоцифрового преобразователя, выход которого является выходом устройства, а управляющие входы коммутатора аналоговых сигналов и аналого-цифрового преобразователя подключены к линии внешнего управляющего импульса.
Время преобразования многоканального устройства для ввода аналоговой информации в ЦВМ определяется сзпимой времени подключения входного сигнала ко входу АЦН и времени преобразования самого АЦН. Время преобразования АЦП заранее известно при выборе типа АЦП и остается постоянным в процессе работы устройства.
М1ЖО06РЗ/05
При предлагаемой структуре аналогового коммутатора коэффициент
Ct tHflA4j
передачи аналоговогштоданному входу определяется отношением величины резистора обратной связи к величине данного входного резистора. При этом, согласно теории операционных усилителей, на нивертирующем входе операционного усилителя напряжение равно нулю, следовательно и время подключения необходимого канала также будет близко к нулю, что сокращает общее время преобразования устройства.
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Предлагаемое устройство содержит аналоговый коммутатор 1, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 2, входные резисторы 3, резистор 4 обратной связи, операционный усилитель 5, линию 6 внещнего управляющего импульса, выход 7 АЦП 2, являющийся выходом устройства, аналоговые входы 8 коммутатора 1, являющиеся входами устройства. Каждый аналоговый вход 8 устройства подключен через свой резистор 3 к соответствующему входу коммутатора 1, выход которого подключен к одному из выводов резистора 4 обратной связи и инвертирующему входу операционного усилителя 5, выход которого подключен ко второму выводу резистора 4 обратной связи и входу АЦП 2, выход 7 которого является выходом устройства. Управляющие входы коммутатора 1 аналоговых сигналов и АЦП 2 подключены к линии 6 внешнего управляющего импульса.
Устройство работает следующим образом:
По линии 6 поступает управляющий импульс, по переднему фронту которого происходит подключение аналогового сигнала с входа 8 через один из резисторов 3, коммутатор 1 и операционный усилитель 5 с резистором 4 обратной связи к входу АЦП 2 и запуск АЦП 2. Через некоторое время, равное времени преобразования АЦП 2, на выход 7 устройства поступает цифровой код с выхода АЦП 2, который вводится в ЦВМ (условно не показана). При поступлении по линии 6 следующего управляющего импульса происходит подключение следующего аналогового сигнала с входа 8 и его преобразование в АЦП 2. Этот процесс повторяется. Таким образом осуществляется преобразование и ввод аналоговой информации в ЦВМ.
Использование предложенного преобразователя позволяет создать систему сбора аналоговой информации для контроля правильности работы системы, в которую она входит.
Источники информации:
1 Патент Японии N56-6586 кл. G06F3/05, 1981 г.
2 А.С. СССР N526882 кл.О06РЗ/05, 1975г (прототип)