Пневматический цифроаналоговый преобразователь

 

Изобретение относится к области пневматических вычислительных устройств , а именно к преобразователям параллельного двоичного кода в пневматический аналоговый сигнал. Цель изобретения - повышение точности преобразования . В цифроаналоговом преобразователе дополнительно установлены второй 4 и третий 5 дроссели, причем выход кодового дросселя 3 соединен непосредственно с второй плюЬовой камерой б многомембранного элемента сравнения, через второй дроссель 4 - с атмосферой, а через третий дроссель 5 - с минусовой камерой в многомембранного элемента сравнения. Расчетно-экспериментальное исследование показало, что нелинейность предложенного преобразователя не превосг 0,3-0,5% в отличие от прототипа , нелинейность которого составляет 2,0-6,0%. 1 ил. i (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1 А1

1511 4 С Об G 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4150852/24-24 (22) 24.11.86 (46) 15.07.88. Бюл. И 26 (71) Государственный всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (72) А.И.Бирман, А.В.Широколова, Г.И.Филиппова и И.А.Пресс (53) 621.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 666549, кл. G 06 G 5/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1310846, кл. G 06 G 5/00 ° 03.06.86. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ . ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области пневматических вычислительных устройств, а именно к преобразователям параллельного двоичного кода в пневматический аналоговый сигнал. Цель изобретения — повышение точности преобразования. В цифроаналоговом преобразователе дополнительно установлены второй 4 и третий 5 дроссели, причем выход кодового дросселя 3 соединен непосредственно с второй плюсовой камерой "б многомембранного элемента сравнения, череэ второй дроссель

4 — с атмосферой, а через третий дроссель 5 — с минусовой камерой "в" многомембранного элемента сравнения.

Расчетно-экспериментальное исследование показало, что нелинейность предложенного преобразователя не превос-. ходи. 0,3-0,5% в отличие от прототип па, нелинейность которого составляет

2,0-6,0%. 1 ил.

Ф 1 ч 10061!

Изобретение относится к области пневматических вычислительных уст; ройств, а именно к преобразователям параллельного двоичного кода в пнев : матический аналоговый сигнал (ЦАП).

Цель изобретения — повышение точ( ности преобразования.

На чертеже представлена принципиI альная схема ЦАП.

ЦАП содержит многомембранный элемент сравнения l, первый дроссель 2, кодовый дроссель 3, второй и третий дроссели 4 и 5, питающий дроссель 6.

Первая плюсовая камера с много- 15 мембранного элемента сравнения 1 связана с каналом опорного давления Ро, а выход Р через. первый дроссель 2

ВЬЮ подключен к его минусовой камере 3 ( и к входу кодового дросселя 3, выход 20 которого соединен с второй плюсовой (камерой сГ элемента 1 непосредственно и через второй дроссель 4 — с атмосферой. Камеры Ки О элемента 1 свя". заны через третий дроссель 5.

ЦАП работает следующим образом.

Кодовый дроссель 3 образован параллельным соединением дросселей, ( проводимости которых калиброваны в соответствии с весами двоичного кода. 30 ...,„=1 2: ... 2", (1) где — проводимость дросселя младшего разряда.

С помощью внешнего управляющего сигнала выходы соответствующих калиб- 35 рованных дросселей коммутируются к общему узлу — входу второго дросселя 4.

Дроссели 2 — 5 скомпонованы по схеме дифференциального делителя дав- 40 лений, входными сигналами которого

RBJIHloTcR давление Ра „и атмосферно давление Р,, а выходной сигнал в форме перепада давлений Л Р -P -Р г на кодовом дросселе 3 используется в каче- 5 стве сигнала обратной связи элемента сравнения 1.

Так как элемент сравнения 1 обла- дает достаточно большим коэффициентом усиления, то можно считать сигнал 50 обратной связи постоянным и равным ро э (2)

= f где g = — — <,1 (1 — конструктивный паг-f раметр, определяемый соотношением эф- 55 фективных площадей большой Р и малой

Х мембран элемента сравнения 1).

Полагая, что дроссели 2-5 являются ламинарными„ из условия неразрыв-I ности потока (равенство расходов через дроссели 2 и 4) получим уравнения, описывающие статику преобразователя

,((„„) „() )-(,+,) I(, -(Pd ) ); (За) ((Р )и (Р )г) g +, ((Р ) (Р ) (3g) где P — абсолютное давление; проводимость К-ro дросселя; — проводимость кодового дросЬ селя:

J. =4 1.„2 .» где .„- — значащая цифра (О или 1) в соответствующем разряде входного цифрового кода.

Предварительной настройкой ЦАП обеспечивается условие d = 4 .

Суммируя (3a) и (Зб), получим

d. (((Р „, ) "- - (Р, ) 1 - ((Р," ) - (Р,"-) Я =

=2(—, ) (Р") -(Р") ) или р,Ä(p „+p ) = (g +2 (g + ()) а Р (Р + ььп Выл - Г

Известно, что для ламинарного дифференциального делителя давлений выдерживается равенство

Подставляя (1) в (4) с учетом (2), получим окончательно

2(J +23) (P = 1+- — — — -P вьюк !

Настройкой проводимости дросселей

2,4,5 и опорного давления Р обеспечивается стандартное уравнение преобразования

P =0,2+0,8 g L;2 а-1

Как показало расчетно-экспериментальное исследование, нелинейность предложенного преобразователя не превосходит 0,3-0,5% в отличие от прототипа, для которого эта составляющая погрешности имеет порядок 2,0-6,0Х.

Преобразователь реализован на серийных элементах и подготовлен к промышленному использованию.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Пневматический цифроаналоговый преобразователь, содержащий многомембранный элемент сравнения, первая плюсовая камера которого связана с каналом опорного давления, а выход— непосредственно с питающим дросселем и выходным каналом преобразователя

14100б1

Составитель Н.Яковенко

Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 3483/47 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 и через первый дроссель — с- его минусовой камерой и входом кодового дросселя,.д т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности преобразователя, в нем установлены второй и третий дроссели, причем выход кодового дросселя соединен с второй плюсовой камерой многомембранного элемента сравнения и через второй дроссель — с атмосферой, а через третий дроссель — с минусовой камерой многомембранного элемента сравнения.