Устройство для коррекции нелинейности

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ НЕЛИНЕЙНОСТИ, содержащее программный блок, содержащий элемент НЕ, триггер, счетчи-к и дешифратор, а также аналогоцифровой преобразователь, подключенный выходами разрядов к установочным входам реверсивного счетчика, а ..формационным входом - к первому ин формационному входу блока коммутации, соединенного вторым информационным входом с шиной эталонного напряжения, управлякицим входом - с выходом старшего разряда аналого-цифрового преобразователя , а выходом - с входом преобразователя напряжения в длительность импульса, подключенного выходом к входу запуска управляемого генератора частоты, входу элемента НЕ программного блока и первому входу триггера программного блока, соединенного вторым входом с выходом элемента НЕ программного блока, а выходом - с входом управления реверсом реверсивного счетчику, подключенного счетным входом к выходу управляемого генератора частоты и счетному входу счетчика программного блока, соединенного выходами разрядов с входами дешифратора программного блока, выходы которого подключены к установочным входам управляемого генератора частоты, отличаю щ е е с -я тем, что, с целью расширения области применения путем коррекции ряда различных йелинейных характеристик , в него дополнительно введены коммутатор и генератор опорной частоты, а программный лок дополнительно содержит узел временной развертки, формирователь адреса, блок памяти и элемейт ИЛИ, соединенный первым входом с выходом переполнения счетчика программного блока, вторым входом - с выходом-элемента НЕ nporpaMf.iHoro блока и входом управления установкой кода управляемого генератора частоты, а выходом 1 с входом управления установкой кода счетчика программного блока, подклю (Л ченного установочными входами к выходам блока памяти программного с блока, соединенного входами с выходами формирователя гщреса програм S много блока, соединенного входами с группой выходов узла временной развертки программного блока, подключенного входом к выходу генератора опорной частоты и входу опорной частоты управляемого генератора часо СП тоты, аВЫХОДОМ - к входу управления установкой кода реверсивного счетчика и управлякядему входу аналого м цифрового преобразователя, соединенел ного информационным входом с выходом коммутатора, информационный входы которого являются входами устройства , а управляющие входы соединены с выходами формирователя адреса про граммного блока. 2. Устройствопо п. 1, отличающееся тем, что управляемый генератор частоты содержит элементы И и ИЛИ, реверсивный счетчик и (формирователь одиночных импульсов, подключенный входом к входу запуска управляемого генератора частоты и первому входу элемента И, а выхо

СОКИ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ИВ (1И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3514169/18-24 (22) 25-11.82 (46) 36.01.84. Вюл. Р 4 (72) В.Г.Зубов и A.Ë.Хлюнев (7l) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко (53) 681.34(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР . Р 364933, кл. Q 06 9 7/26, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 555396, кл. G 06 F 5/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3389602/18-24, кл. G 06 Х 3/00; G 06 G 7/26, 01.02.82 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ

НЕЛИНЕЙНОСТИ, содержащее программный блок, содержащий элемент НЕ, триггер, счетчик и дешифратор, а также аналогоцифровой преобразователь, подключенный выходами разрядов к установочным входам реверсивного счетчика, а информационным входом — к первому ин формационному входу блока коммутации, соединенного вторым информационным входом с шиной эталонного напряжения, управляющим входом — с выходом старmего разряда аналого-цифрового преобразователя, а выходом — с входом преобразователя напряжения в длительность импульса, подключенного выходом к входу запуска управляемого генератора частоты, входу элемента НЕ программного блока и первому входу триггера программного блока, соединенного вторым входом с выходом элемента НЕ программного блока, а выходом — с входом управления реверсом реверсивного счетчика, подключен« ного счетным входом к выходу улравляе. мого генератора частоты и счетному входу счетчика программного блока, соединенного выходами разрядов с входами дешифратора программного блока, выходы которого подключены к установочным входам управляемого

3(Я) 6 06J 3 00; G 066 7 26 генератора. частоты, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем коррекции ряда различных нелинейных характеристик, в него дополнительно введены коммутатор и генератор опорной частоты, а программный лок дополнительно содержит узел временной развертки, формирователь адреса, блок памяти и элемейт ИЛИ,. соединенный первым входом с выходом переполнения счетчика программного блока, вторым входом — с выходом элемента НЕ программного блока и входом управления установкой кода управляемого генератора частоты, а выходом— с входом управления установкой кода се

-счетчика программного блока, подключенного установочными входами к выходам блока памяти программного блока, соединенного входами с выхо- ( дами формирователя адреса программного блока, соединенного входами Я с группой выходов узла временной развертки программного блока, подключенного входом к выходу генерато- ©) ра опорной частоты и входу опорной частоты управляемого генератора частоты, а выходом — к входу управления (вил) установкой кода реверсивного счетчика и управляющему входу аналогоцифрового преобразователя, соединен- . - 4 ного информационным входом с выхо- ©Д дом коммутатора, информационный вхо-, ды которого являются входами устройства, а управляющие входы соединены с выходами формирователя адреса программного блока. ф

2..устройство по п. 1, о т л и - . ч а ю щ е е с я тем, что управляемый генератор частоты содержит элементы И и ИЛИ, реверсивный счетчик и формирователь одиночных импульсов, подключенный входом к входу запуска управляемого генератора частоты и первому входу элемента И, а выхо 1070575 дом - к первому входу первого эле мента ИЛИ, выход которого является выходом управляемого генератора частоты, а второй вход соединен с выхо- дом обнуления реверсивного счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, подклюЧенного вторым входом к входу управления установкой кода управляемого генератора частоты, 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение для коррекции нелинейности выходных характеристик датчиков с представлением результата коррекции в цифровой формеИэвестно устройство для коррекции нелинейности, содержащее входной коммутатор, аналого-цифровой преобразоватеЛь, дешифратор аргумента, блок памяти, регистр, дешифратор аналов и блок управления Ll).

Недостатком устройства является низкая точность коррекции.

Известно также устройство для коррекции нелинейности, содержащее времяимпульсный преобразователь, блок коммутации, шину эталонного сигнала, аналого-цифровой преобразователь реверсивный счетчик, программный блок, группу элементов И, 20 группу генераторов импульсов, элемент И (23.

Недостатками данного устройства являются ограниченная область применения и сложность реализации при 25 повышенных требованиях к точности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для коррекции: нелинейности, содержащее программный блок, содержащий элемент НЕ, 30 триггер, счетчик и дешифратор, а также аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходами разрядов к установочным входам реверсивного счетчика, а информационным входом — 35 к первому информационному входу блока коммутации, соединенного вторым информационным входом с шиной эталонного напряжения, управляющим входом — с выходом старшего разряда ана-4р лого-цифрового преобразования, а выходом - с входом преобразования напряжения в длительность импульса, подключенного выходом к входу запуска управляемого генератора частоты, входу элемента НЕ программного блока и первому входу триггера программного блока, соединенного вторым входом с выходом элемента НЕ програм. а выходом - к управлякщему входу ре версивного счетчика, соединенного установочными входами разрядов с установочными входами управляемого генератора частоты, а счетным входом — с выходом элемента И, подключенного вторым входом к входу опорной частоты управляемого генератора частоты.

2 много блока, а выходом — с входом управления реверсом реверсивного счетчика, подключенного счетным входом к выходу управляемого генератора частоты и счетному входу счетчика программного блока, соединенного выходами разрядов с входами дешифратора программного блока, выходы которого подключены к установочным входам управляемого генератора частоты, причем установочный вход счетчика программного блока соединен с выходом преобразования напря.— . жения в длительность импульса, а информационный вход аналого-цифрового преобразования является входом устройства. Управляемый генератор частоты содержит элементы И и ИЛИ-НЕ и блок задержки (33.

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, определяемая, в частности, невозможностью управления начальной частотой импульсов коррекции, зависящей от типа датчика, характеристика которого корректируется в данный момент времени.

Цель изобретения — расширение области применения путем коррекции ряда различных нелинейных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для коррекции нелинейности, содержащее программный блок, содержащий элемент НЕ, триггер, счетчик и дешифратор, а также аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходами разрядов к установочным входам реверсивного счетчика, а информационным входом— к первому информационному входу блока коммутации, соединенного вторым информационным входом с шиной эталонного напряжения, управляющим входом — с выходом старшего разряда аналого- цифрового преобразователя, а выходом - с входом преобразователя напряжения в длительность импульса, подключенного выходом к входу запуска управляемого генератора час-.

1070575 таты, входу элемента НЕ программного блока и первому входу триггера программного блока, соединенного вторым входом с выходом элемен, та НЕ программного блока, а выходом — с входом управления реверсом реверсивчого счетчика, подключенного счетным входом к выходу управляемого генератора частоты и счетному входу счетчика программного блока, соединенного выходами разрядов с входами дешифратора программного блока, выходы которого подключены к установоч ным входам управляемого генератора частоты, дополнительно введены коммутатор и генератор опорной частоты, а программный блок дополнительно со- держит узел временной развертки, фор10 мирователь адреса, блок памяти и элемент ИЛИ, соединенный первым входам с выходом переполнения счетчика программного блока, вторым входом — с выходом элемента НЕ программного блока и входом управления установкой кода управляемого генератора частоты а выходом — c входом управлеI

25 ния установкой кода счетчика программного блока, подключенного устано-. вочными входами к выходам блока памяти программного блока, соединенного . входами с выходами формирователя адреса программного блока, соединен- З0 ного входами с группой выиодав узла временной развертки программного бло-. ка, подключенного входом к выходу генератора опорной частоты и входу опорной частоты управляемого генера- 35 тора частоты, а выходом — к входу управления установкой кода реверсивного счетчика и управляяцему входу аналого-цифрового преобразователя, соединенного информационным входом 40 с выходом коммутатора, информационные входы которого являются входами устройства, а управляющие входы соединены с выходами формирователя адреса программного блока . 45

Управляемый генератор частоты содержит элементы И и ИЛИ, реверсивный счетчик и формирователь одиночных импульсов, подключенный входом к входу запуска управляемого генератора частоты и первому входу элемента И, а выходом — к первому входу первого элемента ИЛИ, выход котарога является выходом управляемого генератора частоты, а второй вход соединен с выходом обнуления реверсивного счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к входу управления установкой кода управляемого генератора частоты, а выходом — к управ- 60 ляющему входу реверсивного счетчика, соединенного установочными входами разрядов с установочными входами управляемого генератора частоты, а счетным входом — с выходом элемен- 65 та И, подключенного вторым входом к. входу опорной частоты управляемого генератора частоты.

На чертеже изображена блок-схема устройства для коррекции нелинейности.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, подключенный выходами разрядов к установочным входам реверсивного счетчика 2, а информационным входом - к первому информационному входу блока 3 коммутации. Блок 3 соединен вторым информационным входом с шиной эталонного напряжения U>, управлякщим входомс выходом старшего разряда преобразователя 1, а выходом - с входом преобразователя 4 напряжения в длительность импульса. Преобразователь 4 подключен выходом к входу запуска управляемога генератора 5 частоты, входу элемента HE 6 программного блока 7 и первому входу триггера 8 блока 7, соединенного вторым входом с выходом элемента НЕ. 6, а выходом — с входом управления реверсом реверсивного счетчика 2. Счетчик 2 подключен счетным входом к выходу управляемого генератора 5 и счетно- му входу счетчика 9 блока 7, соеди- ненного выходами разрядов с входами дешифратора 10, выходы которого подключены .к установочным входам управляемого генератора 5. Элемент ИЛИ 11 блока 7 соединен первым входом с выходом переполнения счетчика 9, вторым входом — с выходом элемента НЕ 6 и входом управления установкой кода управляемого генератора 5, а выходом — с входом управления установкой кода счетчика 9 блока 7. Счетчик 9 подключен установочными входах ми к выходам блока 12 памяти, соединеннога входами с выходами формирова теля 13 адреса, подключенного входамй к группе выходов узла 14 временной развертки блока 7. Узел 14 (выполненный, например, на счетчике импульсов) подключен входом к выходу генератора 15 опорной частоты и— входу опорной частоты управляемого генератора 5, а выходом - к входу управления установкой кода реверсивного счетчика 2 и управлякшему входу аналого-цифрового преобразователя 1. Преобразователь 1 соединен информационным входом с выходом коммутатора 16, информационные входы которого являются входами устройства, а управлякщие входы соединены с выходами формирователя 13 адреса блока 7. Управляемый генератор 5 частоты содержит элементы И 17, ИЛИ 18 и 19, реверсивный счетчик 20, формирователь 21 одиночных импульсов, который подключен входом к входу запуска управляемого генератора 5 и пер1070575 вому входу элемента И 17, а выходом - к первому входу первого элемента ИЛИ 18, выход. которого является выходом управляемого генератора 5. Второй вход элемента ИЛИ 18

° подключен к выходу обнуления счетчика 20 и первому входу второго элемента ИЛИ 19, соединенного вторым входом с входом управления уставов кой кода управляемого генератора 5, а выходом — c управлянкцим входом счетчйка 20., Счетчик 20 соединен установочными входами разрядов с установочными входами управляемого генератора 5, а счетным входом - с выходом элемента И 17, подкхпоченного вто-15 рым входом к входу опорной частоты управляемого генератора 5. устройство работает следукв им образом.

В соответствии с программой.:уз- gp ла 14 коммутатор 16 подключает в зависимость от кода на выходе формирователя 13 адреса соответствующий входной сигнал О„п,п = 1, 2,...,rn к входу аналого-цифрового преобра- 25 зователя 1 и одному из входов блока 3 коммутации, на второй вход которого подключен эталонный сигнал U>z, численно равный номинальной величине линеаризуемого сигнала.

Сигнал высокого уровня на выходе элемента HE 6 присваивает счетчику 9 и ререрсивному счетчику 20 соответствукщие значения, определякщие характер проводимой коррекции и началь, ную частоту корректирующих импульсов..Затем на соответствующем выходе узла 14 появляется сигнал, раз-. решающий работу аналого-цифрового преобразователя 1 и заносящий код результата преобразования в ревер- 40 сивный счетчик 2.

В зависимости от состояния старшего разряда кода блок 3 коммутации подключает к преобразователю 4 либо напряжение U, я= 3,2, ...,)п 45 (если оно меньше половины своего номинального значения), либо разность

О - 0„ (если линеаризуемое напряжейие больше половины своего номинального значения). Преобразова- 5п тель 4 преобразует сигналы в длитель ность импульса, поступающего на вхо- ды элемента НЕ 6, формирователя 21, первый вход элемента И 17 и первый вход триггера 8, устанавливая пос-. ледний в срответствующее знаку функции коррекции состояние. Формирователь 21 вырабатывает одиночный импульс. Триггер 8 меняет свое состоя- ние в зависимости от сигналов, поступакщих на его входы, а также в момент поступления сигнала с выхода преобразователя 1. Обнуление триггера 8 происходит в момент окончания временного интервала на выходе преобразователя 4. Импульсы с выхода элемента И 17 начинают поступать на счетный (вычитакщий) вход реверсивного счетчика 20 и уменьшают его содержимое до нуля. На выходе признака обнуления появляется сигнал, по которому происхоДит присвоение реверсивному счетчику 20 значения кода, вырабатызаемого дешифратора 10. Одновременно содержимое счетчика 9 увеличивается на единицу.

Частота импульсов, поступакших на счетный вход счетчика 9, меняется согласно функции коррекции с помощью дешифратора 10, который в зависимости от состояния указанного счетчика вырабатывает соответствующий код, присваиваемый реверсивному счетчику 20. Импульсы коррекции вырабатываются до тех пор, пока не окончится временной интервал, вырабатываемый преобразователем 4.

После этого прекращается поступление импульсов на счетный вход реверсивного счетчика 20. Сигнал единичного уровня, появляющийся на выходе элемента ЙЕ 6, сбрасывает триггер 8 и устанавливает счетчик 9 и реверсивный счетчик 20 в соответствующие начальные состояния, определяемые программой узла 14, коммутатор 16 подключает к входу преобразователя 1 соответствующий входной сигнал и устройство готово к очередному этапу коррекции нелинейности.

Таким образом, введение новых узлов и связей позволяет менять программу коррекции нелинейности в зависимости от характеристики входного сигнала Окп, п= 1, 2, ..., М и расширить область применения устройства путем коррекции ряда различных нелинейностей, а введение управляемого генератора 5 позволяет повысить стабильность импульсов коррекции и расширить их частотный диапазон.

Составитель С.Казинов

Редактор Т.Иермел атейн Техред В.Далекорей Корректор Г.Решетник

Заказ 11684/47 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал. ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4