Число-импульсное линеаризирующее устройство с масштабированием

 

ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНОЕ ЛИНЕАРИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С МАСШТАБИРОВАНИЕМ , содержащее управляемый делитель частоты, импульсно-потенциальный умножитель, блок памяти, счетчик адреса и генератор опорных импульсов , причем информационный вход устройства соединен с тактовым входом управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен с информационным импульсным входом импульсно-потенциального умножителя, выход которого соединен с выходом устройства , выход генератора опорных импульсов подключен к установочным входам управляемого делителя частоты, импульсно-потенциального умножителя и счетчика адреса, выходы которого соединены с входами младших разрядов адреса блока памяти, входы старших разрядов адреса которого подключены к входам масштабного коэффициента устройства, которые соединены с входами задания коэффициента деления управляемого делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия уст ройства , оно содержит регистр, формирователь импульса и элемент ИЛИ, причем выходы блока памяти соединены с информационными входами регистра, СП выходы которого подключены к потенциальным информационньп входам импульсно-потенциального умножителя, второй выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра и входом формирователя импульса, выход которого соединен со счетным входом счетчика адреса, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом генератора опорных импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (!1) (51) 4 G 06 F 15/353

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3716974/24-24 (22) 26. 03.84 (46) 30.12.85. Бюл. !(- 48 (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им.M.È.Калинина и Омский ордена Ленина завод "Электроточприбор" (72) А.И. Недашковский, В.С .Гутников, В.В. Комаров и В.M. Осипов (53) 684.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 900290, кл. С 06 F 15/353, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 800996, кл. G 06 F 15/353, 1981. (54) (57) ЧИСЛО-ИМПУЛЪСНОЕ ЛИНЕАРИЗИРУПЩЕЕ УСТРОЙСТВО С МАСШТАБИРОВАНИЕМ, содержащее управляемый делитель частоты, импульсно-потенциальный умножитель, блок памяти, счетчик адреса и генератор опорных импульсов, причем информационный вход устройства соединен с тактовым входом управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен с информационным импульсным входом импульсно-потенциального умножителя, выход которого соединен с выходом устройства, выход генератора опорных импульсов подключен к установочным входам управляемого делителя частоты, импульсно-потенциального умножителя и счетчика адреса, выходы которого соединены с входами младших разрядов адреса блока памяти, входы старших разрядов адреса которого подключены к входам масштабного коэффици= ента устройства, которые соединены с входами задания коэффициента деления управляемого делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия уст ройства, оно содержит регистр, формирователь импульса и элемент ИЛИ, причем выходы блока памяти соединены с информационными входами регистра, выходы которого подключены к потенциальным информационным входам импульсно-потенциального умножителя, второй выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра и входом формирователя импульса, вйход которого соединен со счетным входом счетчика адреса, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом генератора"опорных импульсов.

1 1

Изобретение относится к электроизмерениям и может найти применение при создании многоканальных информационно †измерительн систем, предназначенных для измерения электрических и неэлектрических величин с использованием! нелинейны> частотнык:датчйков.

Цель изобретения — повьппение быст родействия .устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схеМа устройства; на фиг. 2 — вариант реализации импульсно-потенциального умножителя.

Устройство (фиг. 11 содержит управляемый делитель 1 частоты, импульсно-потенциальный множитель 2, состоящий из делителя 3 частоты и логического элемента И-ИЛИ 4, блок

5 памяти, переключатель 6 каналов, счетчик 7 адреса, генератор 8 опорных импульсов, регистр 9, формирователь 10 импульса и элемент ИЛИ 11, причем информационный вход управляемого делителя 1 является входом устройства, выход делителя 1 соединен с информационным входом де— лителя 3, выход которого соединен с первым входом элемента 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 8 опорных импульсов и с установочными входами управляемого делителя 1, счетчика 7 адреса и делителя 3, а выход — с управляющим входом регистра 9 памяти и входом запуска формирователя 10 импульса, выход которого соединен с информационным входом счетчика 7 адреса, входы блока 5 памяти соединены с выходами счетчика 7 адреса, с управляющими входами делителя 1 и с выходами переключателя 6, входы которого являются входами ручной и автоматической установок номера канала, информационные входы регист— ра 9 памяти соединены с выходами блока 5 памяти, а выходы — с вторыми входами элемента И-ИЛИ 4, первые входы которого соединены с выходами делителя 3, а выход элемента

И-ИЛИ 4 является выходом устройства.

Изменение коэффициента аппроксимации в момент окончания какоголибо участка аппроксимации осуществляется быстрой перезаписью хранящегося н блоке 5 памяти кода в регистр 9. Скорость выполнения этой операции не зависит от быстродейст201847 1

5

40 вия блока 5 памяти (ПЗУ), а определяется быстродействием регистра 9, которое равняется быстродействию остальных узлов устройства ° При этом обеспечивается хранение в блоке 5 памяти кода, соответствующего очередному (т,е. превышающему данный на единицу) номеру участка аппроксимации. Устройство является однотактным. Полный цикл его работы состоит из суммы двух временных интервалов (формируемых на выходе генератора 8): времени и и начальной устану новки основных узлов устройства и времени t „ преобразования.

По зарайее известным характеристикам датчиков и заданной погрешности преобразования осуществляется расчет устройства линеаризации. Он сводится к определению числа участков аппроксимации и соответствующих каждому

i — му участку гоэффициентов К an1 проксимации. Коэффициенты К аппрок1 симации определяются, в свою очередь, номером датчика (канала), сле.— довательно, масштабным коэффициентом

К„, задаваемым управляемому делителю час то ты, и ко эффициен том К „ умнопе жения умножителя 2, соответствующим данному i-му участку аппроксимации.

Значения коэффициентов К хранятнер ся в блоке 5 памяти.

При этом производится разбиение рабочего диапазона (например, числа

N>,=f t ) на равные по числу импульсов входной частоты f участки аппроксимации. Таким образом, длину участка аппроксимации задают последовательно соединенные управляемый делитель- 1 частоты и делитель 3 частоты.

Устройство работает следующим образом.

В начале очередного цикла преобразования на выходе блока 8 опорных временных интервалов формируется сигнал логической единицы, и в течение времени н„ производится начальная установка управляемого делителя 1, делителя 3 и счетчика 7 в состояния, необходимые для подготовки устройства к работе. Например, все перечисленные узлы устанавливаются в нулевое состояние, а нулевое состояние счетчика 7 соответствует первому участку аппроксимации. Причем длительность подачи логической единицы (,„у ) на выход генератора 8 опре.

1201847

20 деляет паузу между соседними временными интервалами „преобразования яp

l нелинеаризованной частоты f в числ< х

NÄ<, линейно связанное с преобразуемой величиной Х. Минимальное значе- 5 ние длительности определяется быстродействием блока 5 памяти. т.е. зависит от времени „„ выборки конкретного типа используемой интеграль» ной микросхемы ПЗУ. Это обусловлено тем что за время t> на выходах блока 5 должен установиться код, соответствующий первому участку аппроксимации.

В момент формирования перепада 15

1/О на выходе генератора 8 (т.е. в момент окончания времени t

H EJ начальной установки) этим же пере— падом 1/О на выходе элемента ИЛИ 11 производится перепись кода, соответствующего первому участку аппроксимации, с выходов блока 5 в регистр

9, а также осуществляется запуск формирователя 10. На выходе формирователя 10 формируется положитель- 25 ный импульс, длительность которого может определяться лишь быстродействием счетчика 7 адреса. Перепад

1/О этого импульса переводит счетчик 7 в следующее f â данном случае соответствующее второму участку аппроксимации ) состояние.

Перепад I/Î, формируемый на выхо-. де генератора 8, является одновременно началом формирования интервала в течение которого импульсы входной нелинеаризованной и немасштабированной частоты f> преобразуются в импульсную последовательность frÄ на выходе элемента И-ИЛИ

4, Точнее число N =f преобрах пр зуется в число Нх„,линейно связан.ное с преобразуемой величиной Х.

Перепад 1/О на выходе делителя

3 сигнализирует об окончании очередного участка аппроксимации.

С моментом появления этого перепада на выходе элемента ИЛИ вначале производится запись в регистр 9 кода, соответствуюцего коэффициенту аппроксимации очередного i-ro участка. Затем перепадом 1/О с выхода формирователя 10 счетчик 7 переключается в состояние, на единицу превышающее номер данного участка аппроксимации, т.е. в состояние (i+1)-го участка.

Таким образом, быстродействие блока 5 памяти может быть в N раз ниже быстродействия остальной элементной базы, используемой для построения линеаризующего устройства. При этом число NL1„=K КАе„— м коэффициент деления последовательно соединенных делителей 1 и 3, т.е. длина участка аппроксимации, выраженная в числе импульсов входной частоты f.

1201847 фиа.2

Составитель А. Чеканов

Редактор E. Копча Техред А.Ач Корректор В,Бутяга

Заказ 8092/50 Тираж 709 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i 13035, Москва, >У-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгорсд, ул. Проектная, 4