Адаптивный измерительный преобразователь

 

(i i1752 I4I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соозз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву 551507 (22) Заявлено 06.04.77 (21) 2473924 18-24 с присоединением заявки № (51),ч 1 з

01 1) 5/14 ло делам изобретений елач изобретении (43) ОпУбликовапо 30.07.80. Бюллетень № (53) УДЕ 681.335.813 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Автор изобретения

В. Д. Расторгуев (71) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Государственный комитет (23) 11р нор итет

Изобретение относится к области вычислительной техники и измерительной техники, в частности оно может быть использовано в измерительных каналах информационно-измерительной системы. 5

Известен адаптивный измерительный преобразователь по основному авт. св. № 551507 с амтоматическим выбором н переключением уровней компенсации входного сигнала н коэффициента усиления, используемый в качестве вторичного измерительного преобразователя в канале информационно-измерительной системы для преобразования входного сигнала в унифицированный сигнал напряжения.

Это устройство состоит из операционного усилителя (ОУ) с цифровым управляемым сопротивлением в цепи обратной связи, двух реверсивных счетчиков, цифро-аналогового преобразователя, дешифратора, двух частотных компараторов, управляемого генератора тактовых импульсов, блока управления и блока сравнения. В зависимости от величины входного сигнала автоматически выбираются и переключаются уровни компенсирующего напряжения и в зависимости от скорости изменения преобразуемого сигнала осуществляется автоматический выбор и переключение коэффициента усиления ОУ.

В адаптивном измерительном преобразователе в моменты переключения уровней напряжения компенсации нлп коэффициента усиления возникает переходный процесс, что приводит к искажению выходного сигнала. Длительность переходного процесса зависит от постоянной времени ОУ, т. е. от его быстродействия. Быстродействие ОУ находится в обратно пропорциональной зависимости от его полосы пропускання, также от ширины полосы пропускания ОУ зависит степень подавления помех, поступающих на его вход. Уменьшение полосы пропускания ОУ с целью увеличения его помехоподавления приводит к уменьшению быстродействия ОУ и, следовательно, увеличению времени установления, в течение которого длится переходный процесс в ОУ, что в свою очередь уменьшает точность преобразования адаптивного измерительного Iipeобразователя.

Целью изобретения является повышение помехозащшценности адаптивного измерительного преобразователя прн сохранении его точности преобразования.

Это достигается тем, что в адаптивный измерительный преобразователь введен фи 7bTP HII31

На чертеже представлена блок-схема адаптивного измерительного преобразователя. Она включает операционный усилитель (ОУ) 1, цифровое управляемое сопротивление 2 в цепи отрицательной обратной 1о связи ОУ1, первый реверснвный счетчик 3, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)

4, управляемый генератор тактовых импульсов (ГТИ) 5, второй реверсивный счетчик 6, блок сравнения 7, первый частотньш 1я компаратор 8, блок управления 9, второй частотный компаратор 10, дешифратор 11, выход 12 первого реверсивного счетчика, выход 13 второго реверсивного счетчика, связанные с внешним вычислительным устройством, фильтр низких частот (ФНЧ) 14, два входа 15 фильтра низких частот, на которые подается входной преобразуемый сигнал, и выход 16 операционного усилителя 1.

Входной сигнал адаптивного пзмеритель- 2 ного преобразователя в зависимости от величины амплитуды автоматически компенсируется путем выбора и переключения уровней компенсирующего напряжения, поступающего с выхода ЦАП 4, на один из входов ОУ 1. Это осуществляется с помощью блока сравнения 7, управляемого ГТИ

5, второго реверсивного счетчика 6, цифроаналогового преобразователя 4, операционного усилителя 1 с цифровым управляемым сопротивлением 2 цепи обратной связи

ОУ 1. В зависимости от скорости изменения входного сигнала и, следовательно, от частоты переключения уровней компенсирующего напряжения осуществляется выбор н переключение коэффициента усиления ОУ 1.

Это осуществляется с помощью первого частотного компаратора 8, блока управления

9, второго частотного компаратора 10 и первого реверсивного счетчика 3, с выходов ко- 4 торого поступают сигналы на управляющие входы цифрового управляемого сопротивления 2, находящегося в цепи обратной связи ОУ 1.

Выходы первого реверсивного счетчика 3 связаны с входами дешифратора 11, сигналы с выходов которого одновременно поступают на управляющие входы второго реверсивного счетчика 6 и фпльтра низки.; частот 14. Величина полосы пропускання

ФНЧ 14 изменяется одновременно с изменением коэффициента усиления ОУ 1. Допустим, что входной сигнал не изменяется, то в соответствии с алгоритмом работы адаптивного измерительного преобразователя установится наибольший коэффициент усиления, равный некоторому значению

Кь а величина полосы пропускания ФНЧ 14 с целью максимального подавления входных помех установится минимальной, равной некоторому значению f . При повышении скорости изменения входного сигнала коэффициент усиления ОУ 1 установится равным К /К ) К /, при этом значение величины полосы пропускания требуется увеличить /f ) f /, так чтобы полезный сигнал проходил через фильтр низких частот 14 без искажения. Далее, при последующем нарастании скорости изменения входного сигнала коэффициент усиления

ОУ 1 дискретно изменяется, последовательно принимая значения Кз, К4,..., К„, причем К„(К 1((К, (К, (К,, одновременно величина полосы пронускання фильтра низких частот 14 тоже дискретно изменяется, принимая значения f, i.,..., f, причем f ) fn — i ) ) fa) 4) f)

Таким образом, величина полосы пропускания ФНЧ 14 регулируется в зависимости от скорости изменения входного сигнала с целью максимального подавления входных помех, не ухудшая точности преобразования входного сигнала.

Формула изобретения

Адаптивный измерительный преобразователь по авт. св. № 551507, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехозащищенности при сохранении точности преобразования, он содержит фильтр низких частот, выходы которого соединены с управляющими входами операционного усилителя, управляющие входы фильтра низких частот подключены к выходам дешифратора, а входы являются входами адаптивного измерительного преобразователя.

752141

Редактор 3. Ходакова

Заказ 1213/16 Изд. № 376 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государствснного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель С. Белан

Техред А. Камышникова

Корректоры: О. Иоанесян и P. Беркович