Способ компенсации ошибки преобразования аналоговых сигналов

 

О П И С А Н И Е !6I3286

ИЗОБРЕТЕН И Я

Сова Советскнх

Соцналнстнческнх

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено:33.0=.;з ("1) 358576, 18-24 (51) Ч. х,1.= б 05 В 5,01 с присоединением =-аявки ¹â€”

Гос1!дарственный комитет (23) Приоритет— (43) Опублнковс:c 39.06.78. Б:олле-.:ень . а 24

Совета Мнннстров СССР ло делам нзобретеннй и открытий

;53) х Д1х 62-50(088,8) (401) !373 опуъл;::к0ваil "!я оп1!Сания 12.03.78 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Скрипник и А. А. Ковтонюк Киевск!!!! технологический институт легкой промь!н!ленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ОШИБКИ

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к обл:,ст;I п"=-образования электрических сигналов и может быть использовано для повышения точности преобразования.

Известен способ преобразования аH3лого вых сигналов в системах с обратной связью, основанный на коррекции выходного сигнала (1).

Из известных способов преобразования аналоговых сигналов наиболее бл!!зкпх! к изобретечию по технической сушности является способ, заключающиися в ксррекци:.I выходного сигнала по значечию ошибки с;стемы 12). Недостатком прототипа Ывляе-.ся невозможность автоматического успранения 15 аддитивной составляющей погрешности и„-еобразования.

Целью изобретения является повь1шение точности компенсации ошибки путем исключения влияния аддитивной сгставля!ощей 20 ошибки преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что формируют дополнительный сигнал комле:-.c3gHH ошибки путем обратного лресбразования Выходного сигнала системы, выделяют 25 его переменную составляющую, которую дет ктнруют, выделяют постоянную составляющую продетектированного сигнала и суммируют ее с выхо.1ным сигналом канала пзямого тракта преобразования. 30

На чертеже представлена функцио:!альная схема устройства, реал !зующего предлагаемый спосоо.

Устройство COJCOH .!IT ка;-!3;I!31 1 !I 2 COOTветственно прямого преобразования н ооратнои сВязи с рсз льтнруюнтпм коэффн!н!с;!преобразова !HI! К,, 33T01!3TH iec!IH!1 Нереключатель 8 снг:-!алов, генератор 4 управля!ощего напряжения заданной частоты, обратньш преобразователь 5 с передаточным коэффициентом К;, до:!0,1 I»7e7! H! II канал б преобразОВання с !!е .)сдаточным коэффициентом К;,-, блок 7 выделения переYcHHoII сосгавляющей, синхронный детектор h. Ha чертеже показаны также входной сигнал Х, Выходной сигнал Х! обратного лреобразователЯ; Выходные сигн3.1ы 3!, е, сз h3H3 7ОВ 1, б и синхронного детектора 8 соответственно, ошибка Л Х качалов прямого преобразования и обратной связи. аддптпвныс составляю цис Л! и Л, ошнбк I аналов 1 H б преобразован;!я, выходной сигнал преобразователя.

Входной с::!: H:..7 Х !!реобраз1 ется в сиг:- ал =-, з канале прямо-0 преобразования 1, охва !енном OTOèö3TC7üHOII обратной связью через кз.-!ал обратной сзязи 2. Если результат преобразования содержит а;,;итивную состазляющх ю ошибки Л! то

613282

zI — — КгХ + Л. () 5 =а + аз

1 1

Кз г

Х,=zh" = ——

20 в,=/{3Х+ Л а при другом положении аз =- Кз (— - ) (7) Выходной сигнал преобразователя z равен,Одновре. 1генHQ .входной icIIpIIBJI Х iIiocTупает на од ин из входов автоматического переключателя сигналов 8, который управляется генератором управляющего, напряжения 4 с заданной частотой. На другой вход автоматического переключателя сигналов 8 воз действует сигнал Х„ полученный путем преобразования выходного сигнала z обратным преобразователем 5. Если к передаточному коэффициенту

К2 предъявить требование К2 = 1/К,, то

При одном положении а втом атическо гo переключателя сигналов 8 промежуточньгй сигнал на выходе дололн ительного ка нала преобразования б с учетом аддитизной составляющей ошибки Л2, .равен При налич ии аддитивной составляющей ошибки Лг в:канале прямого цреобразования

1, вхадньге сигналы автоматического переключателя сигналов 8 не равны (Х Ф Х) .

Поэтому в промежуточном сигнале z, на выходе дополнительного ка нала преобразования

6 будет присутствовать переменная составляющая

Л 2 = (2 2 з 3 ) = Кз (Х вЂ” Хг), кото рая не зависит от значения аддитивной составляющей с шибкгг Л дополнительного канала преобразования 6. Переменная составляющая Az выделяется блоком выделения переменной составляющей 7, например избирательны м усилителем, настроен ньгм на частоту .генератора управляющего напряжения 4, и детектируется синхронным детектором

8. Обозначив результирующий коэффициент преобразования дополнительного качала преобразова ния 6 и синхронного детектора 8 через Кз, .пол учаем значение .корректирующего сигнала

Выходной сигнал с учетом выражения (2) равен

z = К„Х - - Ь, + Кз (X — К.,г) = 3

==К, 1-; + — X — КзК,,! где 5 = — -- — от носительная аддитивная

Ь, КХ г ошибка.

Решая уравнение (8) относительно z получаем

Увеличивая, передаточный коэффициент Кз допол1нительного канала преобразования б, нанримср, за счет увеличения коэффициента усиления блока вьгделен ия переменной составляющей 7, можно уменьшить ошибку преобразования,до требуемого значения. Таким о бразом, предлагаемый способ преобразования аналоговых сигналов является весьма эффективным способом повышения точности греобразования, что выгодно отличает е-.о от указанного прототипа и увеличивает сфе .у

IipèìåíåíHÿ преобразователей сигналов.

Формула из об р етения

Способ компенсации оши1бки преобразова IHH а налоговых сипналов, заключающийся iI3 коррекции выходного сигнала по значению ошибки системы, о тл ич аю щи и с я тем, 4 что, с целью повышения точности компенсации, формируют дополнительньгй сигнал компенсации огиибк и путем обратного цреобразования вьгходного сипнала системы, вьгделяют его пе ременн ую составляющую, которую детектируют, выделяют;постоянную составляющую продетектированного сигнала и суммируют ее ic вьгходным сипналом канала прямо."о .преобразования.

Источниигг,информации, пргг нятьге во вниг.ание IIpH экспертизе:

1. Патент Франции № 2О871 13, кл. G 05 F

1:М, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М. 39582О, кл. G О5 F 1/ОО, 1973, Редактор В. Левятов

Составитель Г. Нефедова

Текред Л. Гладкова

Корректор В. Гутман

Заказ 334/560 Изд. № 473 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Подпис. ое