Способ цифрового отсчета сигналов нелинейныхдатчиков

 

О П И С А Н И Е 28742I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 25. т/11.1969 (№ 1351812/18-24) Кл. 42гпт, 3/00 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Х!.1970. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликован1 я OI:исания 18.1.1971

МПК Н 03k 13/175 а 06 ЗОО

УД К 681.325 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Н. Ермаков и Б. Г. Горобец

Физико-механический институт AH Украинской ССР

Заявитель

СПОСОБ ЦИФРОВОГО ОТСЧЕТА СИГНАЛОВ НЕЛИНЕЙНЫХ

ДАТЧИКОВ

Предлагаемый способ может найти применение в измерительной технике, в частности в системах цифрового отсчета сигналов нелинейных датчиков.

Большинство датчиков, преобразующих измеряемые физические величины в электрические, имеет нелинейные передаточные . арактсристики. В измерительных приборах с линейными шкалами и в приборах с цифровым отсчетом нелинейность датчиков комиснси- 10 руется устройствами линсаризацин. Однако устройства с высокими метрологическими xapактеристиками, линеарнзующиc передаточные функции в аналоговой форме, сложны и дороги, в особенности в случаяx передаточIIûx 15 функций выше второго порядка.

В приборах с цифровым отсчетом предпочтительна лннсаризация сигналов пелинейны: датчиков в цифровой форме. Это иозволяст не только уменьшить стоимость линеарнзую- 20 щих устройств, но так)ке получить более высокую точность и лучшее подавле1ше помех. чем в случае аналоговых методов.

Известен способ, который закл1очается том, что число импульсов, прошедших ш 25 стробируемого тактового генератора на счетчик, подвергается умножению или деленшо на число, большсе единицы, в зависимости от величины и направления требуемой коррекции нелинейности датчика. 30

1! едостатки способа — относительная сложность логики компенсирующих устройств и необ..одпмость проектирования индивидуального компенсирующего устройства для каждого типа датчиков, а в случае значительного разброса параметров датчиков одного типа— для каждого датчика в отдельности.

Предложенный способ отличается от известного тем. что в нем преобразуемое напряжение подают на нуль-органы старшего дссятичн о г о р а 3 р я д а, !х а ж д ы 1 1 и 3 к о т о р ы х н а с т р о с и на точки апнрокснмируемой передаточной характеристики датчика, соответствующие целым значениям измеряемой аналоговой величины в старшем десяти шом разряде, формируют опорное напряжение, равное уровню срабатывания старшего из сработавших нульоргано», и опорное напряжение, равное разности уровней срабатывания старшего из сработавших нуль-органов и следующего за ним, и преобразуют в код остальных дссятичных разрядов отношение напряжения, являющегося разностью между преобразуемым и первым опорным напряжением, ко второму опорному наиряжешно.

Предлагаемый способ благодаря применению нуль-органов настроенных на базовые точки анпроксимируемой кривой и обеспечивающих индикацию измеряемой величины в старшем десятичном разряде, и линеаризации

287421

Подписное

Тираж 480

Заказ 3940/6

Типография, пр. Сапунова, 2 интервалов между базовыми точками, позволяют использовать одно устройство для линеаризации и цифрсзогс отсчета сигналов различных нелинейных датчиков, причем переход от датчика к датчику осуществляется простой регулировкой прибора без каких-либо схемных изменений.

Пример реализации способа иллюстрируется олок-схемой, изображенной на чертеже.

Измеряемая физическая величина Х преобразуется датчиком 1 в соответствующий ей электрический сигнал U„. Сигнал поступает на вход и нуль-органов 2 — 5 и в блок вычитания б. Нуль-органы настрены на точки аппроксимируемой кривой — передаточной функции датчика, — соответствующие целым значениям измеряемой в старшем десятичном разряде.

Под воздействием сигнала срабатывает к первых нуль-органов, для которых уровень срабатывания ниже уровня сигнала. Каждый из них вк>иочает ячейку памяти 7 — 10, каждая из которых, в свою очередь, вырабатывает сигнал включения соответствующей цифры в старшем десятичном разряде 11, сигнал сброса предыдущей ячейки памяти и два опорных напряжения: первое, равное уровню срабатывания нуль-органа, и второе, равное разности настроек двух соседних нуль-органов (для к-го нуль-органа это будут, соответственно, ), и U,. = Ь",.+, — U, ). Опорные напряжения проходят через блоки «ИЛИ» 12, 18. Разностный сигнал U„— U,, полученный в блоке вычитания б, поступает вместе с U, в блок

U,. — U, 14, формирующий отношение „ . Это от5 U," ношение измеряется по линейному закону известными способами в блоке 15, который вырабатывает сигналы для остальных десятичных разрядов цифровой индикации 1б.

Предмет изобретения

Способ цифрового отсчета сигналов нелиней ых датчиков, отлича ощийся тем, что, с

15 целью упрощения реализующего его устройства, в нем преобразуемое напряжение подают на нуль-органы старшего десятичного разряда, каждый из которых настроен на точки аппрокснмируемой передаточной .характери20 стпки датчика, соответствующие целым значениям изм= ðÿåìîé аналоговой величины в старшем десятичном разряде, формируют опорное напряжение, равное уровню срабатываш я старшего из сработавших нуль-органов, 25 и опорное напряжение, равное разности уровней срабатывания старшего из сработавших нуль-органов и следующего за ним, и преобразуют в код остальных дссятичных разрядов отношение напряжения, являющегося раз30 постыо ме>кду преобразуемым и первым опорным напряжением, ко второму опорному напряжению.