Преобразователь аналоговой величины
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
365832
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 05 1.1971 (Pk 1608812/26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 08 1.1973. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 15.III.1973
М. Кл. Н 03k 13/20
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения
А. П. Лысенко, В. В. Неумывака, В. Д. Попов и В. Б. Кудрявцев ъ-тч1 > р,,п
Заявитель
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВОЙ ВЕЛИЧИНЫ
В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ
С ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ
Изобретение относится к области автоматики и направлено на совершенствование квантовых частотных датчиков для систем автоматического контроля технологических процессов, включающих цифровые вычислительные машины (ЦВМ) .
В квантовых преобразователях удается получить весьма высокую чувствительность, однако необходимы специальные меры для исключения из выходного сигнала составляющей, которая зависит от магнитного поля Земли. Это связано с тем, что квантовые частотные преобразователи выдают сигнал, пропорциональный модулю напряженности суммарного магнитного поля Земли и преобразуемого сигнала.
Известен преобразователь аналоговой величины в частоту импульсов, содержащий квантовый частотный датчик с усилителем в цепи обратной связи и ключи. Такой преобразователь для устранения влияния вариаций напряженности внешнего магнитного поля выполнен по дифференциальной схеме и содержит феррозондовый измеритель вариаций напряженности внешнего магнитного поля, которые воздействуют на феррозонд. Сигнал с выхода последнего поступает на усилитель опорного датчика и изменяет, например, эквивалентную емкость связи датчика с усилителем.
Целью изобретения является уменьшение веса и габаритов преобразователя, его упрощение п удешевление. Для этого сигнальный вход одного ключа соединен с входной клеммой, а его выход через два других ключа— с входами квантового частотного датчика, усилитель которого подключен к входным шинам цифровой вычислительной машины. Выходные шины последней соединены с управляющими
10 входами всех ключей.
В данном преобразователе при помощи одного частотного квантового датчика попеременно преобразуются в частоту следования импульсов напряженность внешнего магнитного поля Н>, суммарная напряженность внешнего магнитного поля и поля полезного сигнала Н, а затем суммарная напряженность внешнего магнитного поля и поля сигнала, поданного в обратной полярности, Н2.
На фиг. 1 показаны измеряемые вектора напряженности магнитных полей.
Нз — напряженность внешнего магнитного поля;
25 К вЂ” напряженность поля, создаваемого преобразуемым в частоту током i, ; 1 — Оз + Hñ Ов — з ос
Так как частота импульсов, выдаваемых час30 тотным преобразователем, пропорциональна
365832
Предмет изобретения
Н1
Н
9uz 2
Составитель Е. Семенова
Техред Л. Богданова
Корректоры: E. Талалаева и Л. Чуркина
Редактор T. Юрчикова
Заказ 531/15 Изд. № 1169 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 модулю вектора напряженности магнитного поля, то измерив Йь Н> и Йз, можно вычислить Н, и обойтись без дополнительных устройств, необходимых для измерения, Нт + Н
2 2 1с — 2 113 °
На фиг. 2 показана блок-схема предлагаемого преобразователя.
Преобразователь содержит управляемый частотный квантовый датчик 1, усилитель 2 в цепи обратной связи частотного квантового датчика и ключи 3, 4 и 5.
В исходном положении ключ 5 закрыт. Датчик 1 реагирует только на внешнее магнитное поле Éç. Импульсы с выхода усилителя 2, частота которых пропорциональна модулю внешнего магнитного поля, поступают во входное устройство ЦВМ, где „преобразуется в числовой код, записываемый в запоминающее устройство (ЗУ) ЦВМ.
Во втором такте по сигналу от ЦВМ открываются ключи 3 и 5. Датчик 1 реагирует на суммарное магнитное поле Н,, частота импульсов на выходе усилителя 2 пропорциональна H<, f =— Йь Импульсы с усилителя 2 подаются во входное устройство ЦВМ, где их частота преобразуется в числовой код, который записывается в ЗУ ЦВМ.
В третьем такте по сигналу от ЦВМ закрывается ключ 3 и открывается ключ 4. При этом преобразуемый ток 1„подается на вход датчика 1 в обратной полярности и создает в магнитной системе входного устройства датчика магнитное поле — Йс. Датчик реагирует на суммарное магнитное поле Йз и частота
f,:=Нз. Импульсы с усилителя 2 подаются во входное устрой ство ЦВМ, где ч астота /„пр еобразуется в числовой код.
По результатам трех измерений ЦВМ вытг1 числяет Й, = =i».
Погрешность, определяемая дискретностью работы преобразователя, ввиду малой длительиости тактов и малой скорости изменения напряженности внешнего магнитного поля
15 (магнитного поля Земли) пренебрежимо мала.
Преобразователь аналоговой величины в частоту импульсов для систем контроля с цифровой вычислительной машиной, содержащий квантовый частотный датчик с усилителем в
25 цепи обратной связи и ключи, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в нем сигнальный вход одного ключа соединен с входной клеммой, а его выход через два других ключа — с входами квантового частотного
ЗО датчика, усилитель которого подключен к входным шинам цифровой вычислительной машины, а выходные шины последней соединены с управляющими входами всех ключей.
