Функциональный кодирующий преобразователь

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22Х1.1971 (¹ 1573183/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 25.1.1973. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 4.IV.1973

М. Кл. G 06j 3/00

Н 03!о 13 20

Комитет по делам наобретеннй н откритни прн Сосете Янннстрое

СССР

ГЛ К 58064Щфф др < RIIGtema Li5+

Авторы изобретения

Заявитель

В. И. Кузнецов и В. Д. Циделко

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической ревопюции

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОДИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Предлагаемый преобразователь относится к комбинированным вычислительным устройствам и может быть использован для функционального кодирования напряжения, линеаризации характеристик промышленных датчиков, цифрового измерения возмущений, действующих на датчик, при нелинейной зависимости выходного параметра датчика от возмущающего воздействия, а также при построении информационно-измерительных систем.

Известен функциональный кодирующий преобразователь напряжения или сопротивления при нелинейной характеристике датчика, содержащий входной преобразователь, выход которого через переключатель соединен со входом интегратора, детектор нуля, вход которого подключен к выходу интегратора, выход — к первому входу триггера и выходу реверсивного счетчика, выход триггера соединен с первым входом реверсивного счетчика и с управляющим входом переключателя, генератор опорной частоты, выход которого через первый вход ключа соединен со вторым входом реверсивного счетчика, и блок управления, вход которого подключен к выходу детектора нуля, а выходы — к входам реверсивного счетчика, управляемого источника опорного напряжения, интегратора и ко второму входу ключа, Недостатками известного преобразователя являются относительная сложность, невысокое быстродействие, наличие накапливающейся с каждым тактом погрешности от дискретности.

Целью изобретения является повышение быстродействия, точности, упрощение преобразователя и повышение надежности его работы.

Эта цель достигается тем, что преобразователь содержит дополнительно интегратор и

10 детектор нуля, вход которого соединен с вы.;одом дополнительного интегратора, выход— со входом триггера и блока управления, а вход дополнительного интегратора соединен через переключатель с управляемым источни15 ком опорного напряжения и входным преобразователем.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы.

20 Предлагаемый функциональный кодирующий преобразователь содержит входной преобразователь 1, который через двухпозиционный переключатель 2 присоединен к входам первого и второго интеграторов 3 и 4. Выходы

2S интеграторов соединены со входами детекторов нуля 5 и б. Выходы детекторов нуля соединены с первым и вторым счетными входами триггера 7 и блоком управления 8. Управляющий выход триггера 7 соединен переклю30 чателем 2 и входом управления знаком ревер368623 сивного счетчика 9, счетный вход которого соединен через ключ 10 с выходом опорного генератора 1, а выход — с одним из счетных входов триггера 7. Выходы блока управления

8 соединены с установочным входом реверсивного счетчика 9, управляющим входом источника опорного напряжения 12 и входом и н те г р а тор а 3.

Преобразователь работает следующим образом.

Входной параметр О„преобразуется преобразователем 1 в соответствующее выходное напряжение Ь, В общем случае зависимость

U, от О„может быть нелинеиной, а входной преобразователь может включать коммутатор для работы с группой датчиков. При необходимости функционального, в том числе и линейного, преобразования напряжения в код, входной преобразователь представляет собой масштабный усилитель. В начальный момент времени схема автоматики 8 вырабатывает импульс, который осуществляет предустанов«у счетчика 9, открывает ключ 10 и снимает положительное напряжение со входа интегратора 8, поддерживавшее его в положении нуля выходного напряжения. При этом триггер 7 автоматически находится в положении, соответствующем положению 1 переключат еля 2.

Импульсы опорного генератора 11 через открытый ключ 10 списывают число, предусмотренное в счетчике 9. Одновременно интегрируется напряжение Ь „интегратором 3. На выходе интегратора 4 поддерживается нулевое напряжение положительным сигналом с управляемого источника опорного напряжения

12. Время Т, списания предустановленного числа в счетчике 9 определяет время, в течение которого интегратор 3 интегрирует напряжение U„.

Сигнал, соответствующий полному списанию предусмотренного числа в счетчике 9, перебрасывает триггер 7, что обуславливает переключение ключа 2 в положение 11.

Вход интегратора 8 подключается теперь к управляемому источнику опорного напряжения 12, на выходе которого блоком управления 8 установлено начальное напряжение

U1, . Одновременно вход интегратора 4 подключается к напряжению U и интегрирует его до тех пор, пока детектор нуля 5 не зафиксирует нуль напряжения на выходе интегратора 8, после чего детектор нуля 5 перебрасывает триггер 7, который в свою очередь меняет позицию ключа 2. Интегратор 8 вновь подключается к напряжению U„а интегратор

4 — к выходному напряжению управляемого источника опорного напряжения 12, которое меняется по заданному закону блоком управления 8 с каждым срабатыванием одного из детекторов нуля. По достижении нуля выходным напряжением интегратора 4 срабатывает детектор нуля 6 и также перебрасывает триггер 7, управляющий ключом 2.

Схема работает циклически заданное п число циклов, определяемое блоком управлеТ,. = Т„, +Т„„+ Т„+

+Т,„= ), Т„„. (2) и-1

Поскольку

Т,, =U. ; T,,=U, I on ит. д., Iоп 2оп то и

Т,. =U", Т,1HUn,„

n=-1

Число, записанное в реверсивном счетчике

8 при частоте опорного генератора 11 for, равно л,=1.,,т,. = U", „ "

n=I и=1 Г у

n=1

Приняв в выражении (3)

Tofor

= аи, п

П Сиоп

n=-1 получим A„= U" а„, т. е. число N дей60 г ствнтельно соответствует полиному (1) . Оощее время преобразования Т равно п т=т,+ т, . (4) n=I ппя 8 по числу срабатываний детекторов нуля б и 6.

В продолхкение указанных и циклов реверсивный счетчик непрерывно считает число импульсов опорного генератора. По истечении и цик,".ов блок 8 закрывает на заданное время, необходимое для считывания или индикации числа с реверсивного счетчика, ключ 10, устанавливает триггер 7 и источник опорного напряжения в исходное состояние, выдает полоокнтельное напряжение, поддерживающее выход интегратора 3 на нуле.

Временные диаграммы на выходе блоков для n=5 показаны на фиг. 2, где обозначено

U„, — напряжение на выходе интегратора 3, U, — напряжение на выходе интегратора 4, UII — напряжение на выходе опорного генератора 11.

В дальнейшем устройство работает аналогично.

В предлагаемом функциональном кодирующем преобразователе используется способ воспроизведения заданной функции полиномом типа ао+а1х+а х +... +a x" (1).

При необходимости воспроизведения в числовом коде знакопеременного полинома управляющий выход триггера 7 соединяется с входом управления знаком реверсивного счетчика. Если такой необходимости пет, вместо реверсивного счетчика может быть применен обыкновенный счетчик импульсов.

Время Т,. с момента установки реверсивного счетчика в нули до момента окончания п циклов равно

368623

Предмет изобретения

Функциональный кодирующий преобразователь, содержащий входной преобразователь, выход которого через переключатель соединен со входом интегратора, детектор нуля, вход которого подключен к выходу интегратора, выход — к первому входу триггера и к выходу реверсивного счетчика, выход триггера соединен с первым входом реверсивного счетчика и с управляющим входом переключателя, генератор опорной частоты, выход которого через первый вход ключа соединен со вторым входом реверсивного счетчика, и блок управления, вход которого подключен к выходу детектора нуля, выходы — к входам реверсивного счетчика, управляемого источника опорного напряжения, интегратора и ко второму

5 входу ключа, от:п.ча>ощийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, он содержит второй интегратор с детектором нуля па выходе, выход детектора нуля подключен ко второму входу триггера и ко входу

10 блока управления, а вход интегратора соединен через переключатель с управляемым источником опорного напряжения и входным преобразователем.

36S623

Редактор Л, Утехина

Заказ /Зб 12 11: д. ¹ 203 Тираж 647 Подписное

11111 11811 Когяитета ио делам изобретений и открытп11 при Совсте Министров СССР

Москва, )К-35, Раугнская иаб, д. 4 5

Типография, ир. Сапунова, 2

Составитель 11. 1Белипова

Техред Т. Миронова

Корректоры: Е. Талалаева и 3. Тарасова