Устройство для кодирования величин
293298
О П И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 14.VII.1969 (ЛЪ 1349643/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 15.I.1971. Бюллетень ¹ 5
Дата опубликования описания 24.III.1971
МПК Н 03k 13/20
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения
В. Д. Циделко, Ю. М. Туз, В. И. Губарь и В. В. Литвих рвемся ..
Киевскии политехнический институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИН
НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ПРИ НЕЛИНЕЙНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДАТЧИКОВ у = а, —, а, х-" —, ... + а.„, Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем и функциональных преобразователей.
Известны устройства для кодирования величин напряжения или сопротивления при нелинейной характеристике преобразования датчиков, содержащие коммутатор, усилитель, пilтегратор, детектор нуля, генератор опорной частоты, триггеры и ревероивный счетчик.
Целью изобретения является пов !!rrerr;Ie точности измерения, уменьшение сложнос ги устройства и повышение его помехозащищенности.
В изобретении эта цель достигается тем, что устройство z rrr r «И» подключен к входу генератора опорной частоты и к выходу триггера, входы которого подключаются к выходам детектора нуля и схемы логгп<и и автоматики. Выход второго реверсивного счетчика соединяется через двухпозиционный переключатель и схему «И» с выходом первого реверсивного счетчика и через 10 схему «И» — с выходом генератора опорной частоты, а выход регулируемого источника опорного,напряжения через схему логики и автоматики подключается к двухпозиционному ключу интегратора. 15 В изобретении используется способ воспроизведения заданной функции полиномом типа: 20 тогда как в большинстве случаев для уменьшения погрешности от нелинейности характера характеристики датчиков применяется кусочIIo-линейная аппроксимация. Способ воспроизведения заданной функции полнномом позво25 ляет использовать метод двойного интегрирования ii значительно упростить все устройство, говыспть его точность II помехозащищенность. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 — временные диа30 граммы. 293298 О1 Во втором цикле работа интегратора a»aлогична описанной выше с той лишь разницей, что на вход усилителя напряжение Ук подается в течение времени Т;,, а конденсатор разряжается напряжением Up2 в течение времени у. о кг к 1 О1 г О Таким образом, после второго цикла интегрирования выходная величина T,-, пропорциональна квадрату входной величиHû. Заполняя интервалы времени Т„, Тог, „,, Т,„импульсами GT опорного генератора, следующими с частотой )о1 после n — циклов интегрирования, получим цифровой отсчет, пропорциональный и-й степени входного напряжения: г ог О1 у о у2 Uo1Uo2 N Mo Uo1Uo оз Выполнив условие: , о Х г Uorc +o . 1 о 1 о а,= ао— о о1 UolUoо у к- 1 и суммируя значения Nl, V2, ..., N, получим значение в цифровом виде с учетом нелинеиности характеристики датчика. Работа схемы происходит следующим образом. Блок 1б формирует импульсы, которые, воздействуя на коммутатор 1, подключают поочередно все датчики к входу усилителя 2. При подключении датчика Д,- выдается спг3 Датчики Дь Д2, ..., Л; через коммутатор 1 соединены с предварительным усилителем 2, выход которого через двухпозиц11онный переключатель 8 подключен через интегратор 4 к детектору нуля 5. Источник опорного напряжения б соединен с вгорым входом дгухпозпционного переключателя. Реверспвный счетчик 7 подключается через двухпоз;1цпопный переключательь 8, схему «И» 9, реверспвпый счетчик 10 к +II) II103Hll HOHHO; !y !ICpC!,оп а, с;по 1!. Триггер 12 соединяется с детектором пуля 5, двухпозицпонным переключателем 8 и llhlxoдом реверсивного счетчика 10. Опорный генератор 18 подключен к схеме «И» 14, второй вход которой связан с выходом триггера 15, входы которого coegHHe!III с блоком 1б (логикой и схемой автох1атики) управления и детектором нуля 5. Если на вход интегрирующего усилителя в течение времени Т, подать измеряемое напряжение U,, а по истечсш1и этого времени подать напряжение Уо1 обратной полярности и разряжать конденсатор интегратора до нуля, то получим время Т„, пропорциональное llапря>кению U.;. нал, который через логику осуществляет установку на реверсивном счет-I»êå 10 числа Л о и подключает набор значений напряжений Uo; в источнике опорных напряжений б, которые соответствуют данному датчику. Значения N, è Uo, предварительно рассчитываются и вводятся в блок 1б в виде вставок. Задний фронт пускового импульса управляет началом цикла измерения. Сигнал, который формируется из заднего фронта пускового импульса, поступает на триггеры 12 и 15 и устанавливает двухпозиционные переключатели 8 и 11 в положение 1 и 11 соответственно. При этом триггер 15 дает разрешение на прохождение импульсов от генератора 18 o!lop!!oIII частоты через схему «И» 14 на вход реверсивного счетчика 10, а триггер 12 устанавливает двухпозиционный переключатель 8 в положение 1. Импульсы, поступающие от генератора 18 20 опорной частоты, списывают число Л«, и через время То в — на выходе реверсивного счет1 о f„, чика 10 формируется импульс, который фиксирует момент установки декад счетчика 10 в 25 «нули». Импульс, сформированный на выходе счетчика 10, поступает на схему «И» 9, давая разрешение на прохождение импульсов от генератора 18 и одновременно воздействует на триггер 12, который устанавливает переклю30 чатель 8 в положение П (т. е. подключает источник опорного напряжения б и дает разрешение на работу детектора нуля 5. Таким образом на вход интегратора 4 подается напряжение Uol, которое разряжает конденсатор до 35 нуля. Детектор нуля 5 фиксирует момент времени, когда выходное напряжение интегратора 4 достигает нулевого уровня и вырабатывает в этот момент импульс, который, действуя на триггер 15, запирает схему «И» 14, запре40 щая прохождение импульсов от генератора 18 на счетчик 7. Одновременно этот же импульс поступает на блок 1б, который выдает сигнал для установки нового значения UII2 и подготовки всей схемы 45 для работы во втором цикле. B результате первого цикла работы в счетчике 7 будет записано число: № Т f0011 1о пли, учитывая) что Т„,: — U», получим 01 1 О.г О1 Uo, 55 1 о.1о1 а,= Uo1 Работа прибора во втором цикле аналогична 60 описанной выше. После второго цикла в реверсивном счетчике 7 будет записано число 02 65 После n — циклов работы прибора в счетчике 293298 Г 1 i ! I I ! L будетзаписано число N=N yN +, ..., yN„= =a, U„pa, Р+...+a„U". Число членов ряда (соответственно и число циклов) определяется необходимой степенью точности приближения ряда М(У„) к функции у = (х). По окончании всех циклов интегрирования число N поступает на цифропечать, после чего выдается сигнал на коммутатор 1 для подключения следующего датчика. Работа прибора с датчиками сопротивления аналогична описанной выше за исключением того, что коммутатор подключает датчики сопротивления к точкам а и б усилителя 2. Предмет изобретения Устройство для кодирования величин напряжения или сопротивления при нелинейной характеристике преобразования датчиков, содержащее датчики, подключенные через коммутатор к входу предусилителя, выход которого через переключатель соединен с входом пнтегратора и выходом источника опорного напряжения; детектор нуля, вход которого подключен к выходу интегратора, выход — к блоку управления и входу первого триггера; генера5тор опорной частоты,,выход которого соединен с одним входом схемы «И», другой вход которой подключен к выходу первого триггера; второй триггер, один вход которого соединен с выходом блока управления, а выходы под10 ключены соответственно к детектору нуля и управляющему входу переключателя, и реверсивный счетчик, отлича ощееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно содержит дополнительно реверсивный счетчик, 15 переключатели и схему «И», один вход которой соединен с выходом первой схемы «И» и через один доголнительный переключатель— с реверсивным счетчиком, другой вход схемы «И» подключен к выходу реверсивного счет20 чика и другому входу второго триггера, а выход через другой дополнительный переключатель соединен с входом дополнительного реверсивного счетчика. 293298 Мачехою т лрыЮор юе ылам Составитель H. А. Козлов 1зсдактор Е. В. Семанова Тскред Т. П. Курилко Корректоры: T. А. Абрамова и О Б Тюрина Заказ 975/19 Издат. № 211 Тираж 473 Подписнос ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий пои Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5 Типогра4ия. пп. Сапунова, 2
