Устройство для линеаризации показаний частотных датчиков
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ПОКАЗАНИЙ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ , содержащее генератор опорной частоты и счетчики, первый из которых подключен выходом к управляющему входу ключа, соединенного выходом со счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом и выходом к кодовому выходу и счетному входу второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расщирения области применения устройства, выход генератора опорной частоты соединен со счетным входом первого счетчика, сигнальный вход ключа подключен к входу устройства, вычитающий вход третьего счетчика соединен с выходом управляемого делителя частоты, а установочные входы счетчиков подключены к щинам ввода кодов коэффициентов функции линеаризации устройства .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ :"-И0ТЫА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3660869/24-24 (22) 10.11.83 (46) 23.04.85. Бюл. № 15 (72) Б. Ф. Верещак (53) 681.34 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 346726, кл. G 06 JЗ/00,,1070.
2. Авторское свидетельство СССР № 744558, кл. G 06 F 7/552, 1978.
3. Авторское свидетельство СССР № 1024916, кл. G 06 F 7/552, 1982 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ПОКАЗАНИЙ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее генератор опорной частоты и счетчики, первый из которых подключен выходом к управляющему входу, яц„„1152003 д
4(59G 06 J 3/00; G 06 F 7/552 ключа, соединенного выходом со счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом и выходом к кодовому выходу и счетному входу второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения области применения устройства, выход генератора опорной частоты соединен со счетным входом первого счетчика, сигнальный вход ключа подключен к входу устройства, вычитающий вход третьего счетчика соединен с выходом управляемого делителя частоты, а установочные входы счетчиков подключены к шинам ввода кодов коэффициентов функции линеаризации устройства.
1152003
Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в приборах и системах, содержащих датчики с частотным выходом, статическая характеристика преобразования которых аппроксимируется параболой.
Известно устройство для линеаризации показаний частотных датчиков, содержащее генератор опорной частоты, счетчики, элемент задержки, группы элементов И, элементы ИЛИ и частотомер (1).
Недостатком данного устройства является ограниченная область применения, так как оно не позволяет выполнять линеаризацию показаний частотных датчиков с параболической характеристикой преобразования.
Известно также устройство для линеаризации показаний частотных датчиков, содержащее генератор опорной частоты, счетчики, триггеры, элементы И и управляемый делитель частоты (2).
Недостатками данного устройства являются пониженное быстродействие и ограниченная область применения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для линеаризации показаний частотных датчиков, содержащее генератор опорной частоты и счетчики, первый из которых подключен к управляющему входу ключа, соединенного выходом со счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом и выходом к кодовому выходу и счетному входу второго счетчика соответственно, причем ключ соединен сигнальным входом с выходом генератора опорной частоты, а выходом — со счетным входом второго управляемого делителя частоты, подключенного выходом к счетному входу первого счетчика, а управляющим входом — к кодовому выходу третьего счетчика, соединенного счетным входом с входом устройства (3).
Недостатками известного устройства являются пониженное быстродействие и ограниченная область применения, так как оно может быть использовано для линеаризации показаний частотных датчиков с квадратичной характеристикой преобразования, являющейся частным случаем множества параболических характеристик.
Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение области применения устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для линеаризации показаний частотных датчиков, содержащем генератор опорной частоты и счетчики, первый из которых подключен выходом к управляющему входу ключа, соединенного выходом со счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом
30 35
50 и выходом к кодовому выходу и счетному входу второго счетчика, выход генератора опорной частоты соединен со счетным входом первого счетчика, сигнальный вход ключа подключен к входу устройства, вычитающий вход третьего счетчика соединен с выходом управляемого делителя частоты, а установочные входы счетчиков подключены к шинам ввода кодов коэффициентов функции линеаризации устройства.
На чертеже изображена блок-схема устройства для линеаризации показаний частотных датчиков, Устройство содержит управляемый делитель 1 частоты, первый, второй и третий счетчики 2 — 4, генератор 5 опорной частоты, ключ 6, вход 7 устройства и шины 8—
10 ввода кодов коэффициентов функции линеаризации. Управляемый делитель 1 может быть выполнен на счетчике 11 и элементе
12 задержки, подключенном входом к выходу счетчика 11 и выходу делителя 1, а выходом — к входу управления установкой кода счетчика 11, счетный и установочный входы которого являются соответственно счетным и управляющим входами делителя 1.
Устройство работает следующим образом.
В начальном состоянии с шин 8 — 10 в счетчики 2 — 4 записываются значения кодов, соответствующие коэффициентам линеаризации параболической характеристики частотного датчика. Открывается ключ 6 и выходные импульсы частотного датчика с входа 7 устройства начинают поступать на счетный вход управляемого делителя 1 частоты в течение времени измерения, которое задано кодом Х» начальной установки счетчика 2 с шиной. 8. При обнулении счетчика
2 импульсами от генератора 5 опорной частоты ключ 6 закрывается, блокируя дальнейшее прохождение импульсов на счетный вход управляемого делителя 1. В последнем импульсы, поступающие на . счетный вход счетчика 11 и накапливающиеся в нем, вызывают периодическое обнуление этого счетчика и формирование соответствующих импульсов на выходе делителя 1. Так как каждый выходной импульс делителя 1 поступает в счетчик 3 и вызывает изменение коэффициента передачи делителя 1, что время t> между двумя соседними произвольными импульсами, появляющимися на выходе делителя 1, равно
1 о +1-1
1= — у— (1) где Ко — число, записываемое с шины 9 в счетчик 3 и в счетчик 11 делителя 1 до начала измерения; — сигнал от частотного датчика; индекс, определяющий порядковый номер импульса на выходе делителя 1 за время измерения.
N =N — No (2) Представляя время измерения 1нам как сумму интервалов времени между появлением импульсов на выходе делителя 1
3f
Тих Z 1 + Ь1 (3) где ht — отрезок времени, обусловленный тем, что время измерения не обязательно заканчивается с появлением импульса на выходе делителя 1, и пренебрегая отрезком времени h, t ввиду
его малости по сравнению с общим временем измерения, из соотношений (1) — (3) получим выражение для результата линеаризации вида
Выходные импульсы делителя 1 поступают также на вычитающий вход счетчика
4, в котором в момент запуска устройства установлено начальное значение кода No с шины 10. В результате к моменту времени запирания ключа 6 в счетчике 4 находится число N, равное разности между количеством импульсов N на выходе управляемого делителя 1 и начальным значением
N кода счетчика 4
52003
1 где Nasa= А + /А у+Аз, А = — — — +No
2Ко 1
I 2 I
Аа= 2Ne (2Ко- 1)
Аз=
Таким образом, для линеаризации показаний частотного датчика, характеристика преобразования y=f(x) которого аппроксимируется параболой y = ax + Ьх +с достаточно задать значения коэффициентов линеаризации устройства, равными соответственно
+ (Ь)2 С
Ь 2 Ко-1 о= Ка 2
Наряду с расширением области применения за счет линеаризации показаний частотных датчиков с параболической характеристикой преобразования имеет место повышение быстродействия предлагаемого устройства за счет совмещения во времени этапов накопления число-импульсного кода датчика и линеаризации характеристики преобразования датчика.
Редактор Л. Гратилло
Заказ 2327/40
Состав и тел ь С. Казино в
Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи
Тираж 710 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
