Устройство для линеаризации характеристик преобразования частотных датчиков

 

Изобретение относится к устройствам информационно-измерительной и вычислительной техники. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации операции извлечения квадратного корня из квадратного двучлена путем реализации свойства обратимости взаимно обратных функций. Для достижения цели в устройство введены преобразователь частота - код, о дно ни оратор , два формирователя импульсов, КЗ- триггер, три элемента И, элемент ИЛИ и реверсивный счетчик. I ил. г (/)

1) С 06 Р 7/552

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЪ(СВИДВТВЗЬСЧВУ жда:

Е Ен I + kx

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЭС6РЕТЕНИЯМ И СТНРЫТИЯМ

ГРИ ГИНТ СССР (2 1) 4680490/24 (22) 18. 04. 89 (46) 30.04. 91. Бкп. У 16 (7I) Азербайджанский институт нефги и хим и им, М.Азизбекова (72) Т,М.Алиев, Т.М. Вердиев, Р.К. Кулнзаде и Э.А.Тургиев (53) 681 ° 3(088. 8) (56) Гуторова А.Н. Метод коррекции нелинейности частотных датчиков.

Цнфроаюе измерительные и управляющие устройства: Труды/ЛПИ вЂ” М.-Л.:

Энергия, 1965, II 256, с, 38, Авторское сждетельство СССР

У 560186, кл. G 01 R 23/00, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ

Изобретение относится к устройствам информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано для линеаризации изизрительнах трактов частотных датчиков с характеристикой преобразования где f f — текущее и начальное знаХ Н чеьыя частоты электрических колебаний íà ааходе датчика;

k — коэффициент чувстжтельности датчика по измеряемой величине х.

Лйнеаризацию измерительного тракта датчика с характеристикой, описываемой выражением (1), осуществляюг с помощью устройства, выполнякг..Я0„„1645952 А i

ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к устройствам информационно-измерительной и нячислительной техники, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет реализации операции извлечения квадратного корня из квадратного двучлена путем реапизацни свойства обративюстн взжмно обратных функций. Дпя достижения цели в устройство введена преобразователь частота — код, одновибратор, два форжрователя импульсов, RSтриггер, три элемента И, элемент

ИЛИ и реверсивной счетчик. I ял.

-щего обратное к (1) преобразование вида: х= af<-Ü, 2 (2) где а=l /(4kfê) ;

b I /k - константы преобразования.

Цель изобретения — расширение функцнонапьных возможностей за счет реапиз ации операции из влечения корня квадратного из квадратного двучлена..

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержиг преобразователь I частота - код, одновибратор 2, формирователи 3 и 4 импульсов (схемы выделения э адних фронтов), RS- триггер

5, элемент ИЛИ 6, второй кодовый вход

7 устройства, реверсивный счетчик 8, элементы И 9 и 10, первай кодонФ!

645952

15

25

35

45

55 вход 11 устройства, двоичмай умнсаитель 12 частоты, элементы И 13 и 14, элемент ИЛ4 15, блок 16 форьеирования нечетных ñåï, дешифратор 17 попра" вок, накаппи вающий сумматор 18, счетчик 19 результата и блок 20 цифровой и нди к ации.

Устройство р аботает следующим образом, .Линеариэации предшествует подготовка на входах 7 и 11 реверсивного счетчика 8 и двоичного умирителя

12 частоты кодовых эквивапентов Na и На соответственно величин -Ь и à, пропорциональных константам градуировки используемого частотного датчика (! В (-Ь)1 Н - а).

При включении пйтаивия на выходе одновибратора 2 возникает импульс

"Сброс", обнулякщий преобразователь

1 частота — код, RS-триггер 5 (через элемент ИЛИ 6), блок 16 формирования нечетных чисел, накапливающий сумматор 18 и счетчик 19 результата

H 3GHHCblBBIOé é Ко Кии H Ny KO9 фициентов а и -Ь, подготовя енние иа входах 11 и 7 соответственно в двоичный умноиитель 12 частоты и реверсивной счетчик 8. Высокий потенциал, воэивикакищий на нулевом вьгходе RS-триггера 5 после его обнуления, открывает элементы И 9 и 13, а низкий потенциал единичного плеча

RS-триггера 5 закрывает элементы

И 10 и 14, включение4е на входах реверсивного счетчика 8 и блока 16 формирования нечетных чисел. IIo cue окончания действия импульсов "Сброс" начинает работать преобразователь ! частота — код, на информационном выходе которого формируется пачка импульсов в количестве Ни ЕкаТ (где Т вЂ” длительность измерительного интервапа, обычно принимаемая равной 1 с), которые поступают на вход двоичного умирителя 12 частоты, На выходе двоичного умномителя 12 частоты в соответствии с его функцией преобразования образуется пачка импульсов s количестве N, которая через открытый элемент И 13 и элемент ИЗИ 15 поступает на вход блока 16 форимроваиия нечетжх чисти, являющийся Входом цифрового квадратора, включающего в свой состав такке дешифратор 17 поправки и накапливакщий сумматор 18. На ниходе перено са накапливающего сумматора

18, являкщемся находом цифрового квадратора, форимруется квадрат входного числа N af импульсов:

К К а1„, которые через открытый элемент И 9 поступают на суммнрукиций вход реверсивного счетчика

8, где складывакигся с предварительно занесенным дополнительиым кодом

И (-Ь). В итоге к концу преобразования преобразователя 1 частотакод в реверсивном счетчике 8 образуется код разности N — N af 2 - Ь

Ел к °

От заднею фронта импульса измерительного интервала ии T срабатывает формирователь 4 импульсов, находкой импульс которого устанавливает RSтриггер 5 в единичное состояивие. При этом низкий потенциал нулевого плеча

RS-триггера 5 запирает элементы И 9 н 13, а высокий потенциал единичного плеча RS-триггера 5 открывает элементы И 10 и 14. Импульсы стабипьной частоты, ж рабатываемой кварцен4м генератором с выхода преобразователя

1 через открытый элемент И 14 и элемент ИЛИ 15 в количестве N x начинают поступать на вход цифрового квадратора (вход блокa 16),а с н4хода элемента И 14 на вход счетчика 19 результата.

Импульсы в количестве N4., обраэующнеся на находе квадратора (нпсод накапливакщего сумматора 8), поступают в данном случае через открытый элемент И 10 на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, в котором содераит ся код разности N - N -a f -Ь г в к °

Ъиемент И 10 остается открытым до моменга обнуления реверсивного счетчика 8, после чего импульс на выходе заема счетчика 8, пройдя через элемент HJiH 6, переводит едииичний наход RS-триггера в нулевое состояние, запирающее элементы И 10 и 14. Число Н, поступинших на вычитающий вход счетчика 8, равно Nq М Моменту обнуления счетчика 8 соответствует равенство М N > — N>, отку2 да 5< N> — Ю, йли что то зе (с учетом и опорциональной связи) x ю afZ — Ь к

Число импульсов N -х, зафиксированное к этому юменту времеив» в счетчике 19 результата, соответствует значению измеряемого параметра х.

Далее срабатывает формирователь импульса (выделяя заджй фронт импульса), сформированного на едиS

16 ничном a(xone RS-триггера 5. Выходной импульс формирователя 3 запускает одновнбратор 2, нарабатывяюший импульс "Сброс", с возжкновюниюм которого начинается новый цикл ли не ариз ации.

Устройство макет быть реализовано с помощью проиашленного частотомера, например ЧЗ-33 (блок 1) и жкросхем среднего уровня интеграции серии

K 155.

Фор мул а из обр ете ни я

У стрОй ст вО дхи линю Дриз ЯЦик ха рактеристик преобразования частотнах датчиков, содерхащее двоичнай умно хитель частоты, установочнай вход которого соединен с первым кодовым входом устройства, а наход — с пернам входом первого элемента И, наход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, наход которого соединен с входом блока формироважя нечетных чисел, выходы группы вяадших разрядов которого соединены с входаж дешифратора поправки, наход которого подключен к входу переноса накапливающего сумматор а, информяционнае входы которого соединены с входаж групгиа старших разрядов блока форьыроважя нечетных чисел, и счетчик результата, наход которого соединен с входои блока ци4ровой индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью расширения функционапьиых возькмкностей за счет реализации операции извлечежя корня квадратного из квадратного двучпена, в него введена преобразователь частота— код, RS-триггер, одновнбратО, три элемента И, второй элемент ИЛИ, два форжрователя имтульса и реверсивнай

45952 6 счетчик, причеи информяционкае вход и наход преобразователя частота— код соединена соответственно с вхо5 дом задания частоты устройства и информяционнам входом двоичного умножителя частоты, а выходы импульсов зтапОнной частОты и измюритюльнОгО интервала подключены соответственно к первому входу второго элемента И и к входу первого формирователя импульса, наход последнего из которых соединен с S-входои RS-триггера, R-вход которого подключен к находу второго элемента ИЛИ, едижчный наход — к второму входу второго элемента И, первому входу третьего элевюнта И и через второй форжрователь импульса — к входу одновнбрато20 ра, выход которого соединен с входам сброса преобразователя частота— код, двоичного умнохителя частоты, блока фориюрования нечетнах чисел, накапливающего суииатора и счетчика

25 результата, а такие с пернаи входои второго элемента ИЛИ и входом занесения информации реверсивного счетчика, установочный вход и наход которо го соединена, с вторым кодонам

30 входои устройства и вторым входом второго элемента HJIH соответственно, а начитающий к сумжрующий входы подключены к выходам соответственно третьего и четвертого элеиентов И, объединенные nepal и второй входы которых соединены с находом переноса накапливающего сумиатора, нулевой наход RS-триггера соединен с вторымн входами первого и четвертого эле4р ментов И, выход второго элемента И соединен с вторым входои первого элеиента ИЛИ и счетиыи входом счетчика результата.

1645952

Составитель Т.Алиев

ТехРед М.Дидык

Редактор Л. Пчолииская

Корректор А.Обручар

Заказ 1350 Тирак 402 Поаюя сиое

ВНИИЕИ Государственного комитета по цэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101