Устройство для коррекции характеристик датчиков

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

«))781850

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220578 (21) 2618590/18-24

G J 3/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2 11)8Ч Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 251180

{53) УДК 681. 34 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.Н. Рахимов, В.P. Толокновский, Б.П. Касич, В.Э.Штейнберг, Р, Г. Якупов, В. Я. Хуторянский, Б. 3. Стеколь, П. И. Стариков и Б.Ф. Дрозд (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК

ДАТЧИКОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для нелинейного преобразования число-импульсных единичных кодов и частотно-импульсных сигналов, 3 и может быть использовано для линеарИэации характеристик различных датчиков, например датчиков вибрационночастотного типа.

Известен функциональный ч)стотный !О преобразователь, содержащий двоичный делитель, счетчик, дешифратор, блок памяти, две группы элементов Т и элемент ИЛИ 1).

Недостатком устройства является 3$ ограниченные точность и диапазон представления угловых коэффициентов аппроксимирующих отрезков.

Известно также число-импульсное линеариэующее устройство с масштаби- 2О рованием, содержащее управляемый делитель частоты, счетчики импульсов, блок памяти, переключатель каналов, группу элементов И и элемент ИЛИ (2) .

Устройство отличается недостаточ- 25 ной дискретностью представления угловых коэффициентов аппроксимирующих отрезков.

Наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому — устройст- 3О во для коррекции характеристик датчиков, содержащее первый импульсный сумматор, соединенный первым информационным входом с шиной ввода входного сигнала и подключенный входами управления сложением и вычитанием к первой группе выходов первого блока памяти, и второй импульсный сумматор, соединенный выходом с выходом устройства, а входами управления сложением и вычитанием — с первой группой выходов второго блока памяти, первая группа входов которого соединена с выходами счетчика участков, подключенного входом к выходу первого импульсного сумматора, а выходы счетчика участков также соединены с первой группой входов блока умножения, подключенного второй группой входов к второй группе выходов второго блока памяти и соединенного выходом с вторыми информационными входами импульсных сумматоров, причем первый информационный вход второго импульсного сумматора подключен к шине ввода входного сигнала, а входы первого блока памяти объединены с первой группой входов второго блока памяти (3».

Недостатками устройства являются йониженная точность коррекции, обу781850 словленная недостаточной дискрет- Ь ностью задания коэффициентов аппроксимации, и ограниченный класс решаемйх задач, обусловленный отсутствием масштабирования входного сигнала. Цель изобретения — повышейие точности коррекции и обеспечение мас5 штабирования входного сигнала.

С этой целью в устройство для коррекции характеристик датчиков, содержащее первый импульсный сумматор, соединенный первым информационным входом с шиной ввода входного сигнала и подключенный входами управления сложением и вычитанием к первой группе выходов первого блока памяти, и второй импульсный сумматор, соединен- l5 ный выходом с выходом устройства и подключенный входами управления сложением и вычитанием к первой группе выходов второго блока памяти, первая группа входов которого соединена с вы- 0 ходами счетчика участков, дополнительно введены два элемента задержки, две группы элементов И и двоичный делитель, подключенный входом к выходу первого импульсного сумматора и первому информационному входу второго импульсного сумматора, а разрядными выходами — к первым входам элементов

И первой и второй групп, причем выходы элементов И первой группы, подключенных вторыми входами к второй группе выходов первого блока памяти, соединены с входом первого элемента задержки, подключенного выходом к второму входу первого импульсного сумматора, а выходы элементов И второй группы, подключенных вторыми входами к второй группе выходов второго блока памяти, соединены с входом второго-элемента задержки, подключенного выходом к второму информационному 40 входу второго импульсного сумматора, йричем выход старшего разряда двоичногб делйтеля соединен с входьм счетчика участков, а второй вход второго блока памяти и вход первого блока па- 45

-мяти подключены к шине кода номера датчика.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для коррекции характеристик датчиков содержит первый и второй импульсные сумматоры 1 и 2, двоичный делитель 3, первую и вторую группы 4 и 5 элементов И, первый и второй блоки б и 7 памяти, счетчик 8 участков и первый и второй элементы

9 и 10 задержки. Сумматор 1 подключен первым и вторым информационными входами соответственно к шине 11 ввода входного сигнала и выходу элемен- 60 та 9 задержки. Выход сумматора 1 сое динен с входом двоичного делителя 3 и первым информациойным входом суммато ра 2, подключенного вторым информацйонным входом к выходу элемента 10 65 задержки и соединенного выходом с выходом устройства.

Входы управления сложением и вычитанием сумматоров 1 и 2 подключены соответственно к первым группам выходов первого и второго блоков б и 7 памяти.

Разрядные выходы делителя 3 соединены с первыми входами элементов И групп 4 и 5. Выходы элементов И группы 4, подключенных вторыми входами к второй группе выходов блока б памяти, соединены с входом элемента 9 задержки.

Выходы элементов И группы 5, подключенных вторыми входами к второй группе выходов блока 7 памяти, соединены с входом элемента 10 задержкн. Выход старшего разряда делителя 3 подключен к входу счетчика 8, соединенного выходами с первой группой входов блока 7 памяти. Второй вход блока 7 памяти соединен с входом блока б памяти и подключен к шине 12 кода номера датчика.

Устройство работает следующим образом.

На шине 12 устанавливается позиционный код номера датчика, определяющий вид линеаризуемой характеристики.

В результате этого на выходах блока б памяти устайавливаются сигналы, определяющие суммирующий или вычитающий режим работы сумматора 1, и сигналы определяющие двоичный код К масштабиМ рующего коэффициента. На выходах блока 7 памяти также устанавливаются сигналы режима работы сумматора 2 и код

K „ аппроксимирующего коэффициента для

i-го интервала аппроксимации. С этого момента на шину 11 подается входная число-импульсная последовательность.й .

Масштабирование последовательности

N > выполняется следующим образом.

В сумматоре 1 в зависимости от режима работы, задаваемого блоком б памяти, формируется выходной импульсный сигнал й,,определяемый выражением вида

М Мр,) g и, где и — число импульсов, поступающее ,на второй вход сумматора 1 с выхоа элемента 9 запрета.

В свою очередь импульсы и формируются путем умножения числа и на коэффициент передачи К /2" (где разность кода K ), которое выполняет» ся с помощью группы элементов И 4, на первые входы которых поступает код с делителя 3, а на вторые входы— код К со вторых выходов блока б памяти. Для обеспечения нормальной работы сумматора 1 импульсы с выхода группы элементов И 4 поступают на

era второй вход через элемент 9 задержки. Поскольку входным сигналом делителя 3 являются импульсы М с выхода сумматора 1, то число ийпуль-.ов на выходе сумматора 1 равно

Kw

М МЬ 1- Nf В2

781850

Формула Изобретения

45 и О

55 и, следовательно, общий коэффициент масштабирования Kg равен

Ni 1

0 Я 1 К,2 3

В/ М

t.е. представлен дробным числом, изленяющимся с дискретностью 1 2 (где n — разрядность кода К ) и принимающим значения как больше единицы, в случае работы сумматора 1 в режиме сложения, так и меньше единицы при работе сумматора в режиме вычитания.

Поступающее на входную шину 11 число импульсов от датчика после масштабирования подвергается соответствующему нелинейному преобразованию.

Делитель 3 осуществляет выделение переменной части приращения выходной импульсной последовательности и отсчет длины участков аппроксимации.

Счетчик 8 определяет номер участка аппроксимации. По этому номеру в блоке 7 памяти выбирается код К," коэффициента аппроксимации, выдаваемый на вторые-входы элементов И группы 5.

Общее приращение ANg на выходе сумматора 2 определяется суммой или разностью приращения ь и числа импульсов на выходе сумматора 3 и числа импульсов, формируемого на выходе элементов И группы 5.

Ц, 4„1 б 1 2п =Ьй (1 + +К 2 ), Изменением кода К; можно получить углы наклона аппроксимирующей функции больше, меньше или равные единице, что дает возможность линеаризовать как монотонные, так и немонотонные характеристики датчиков. С учетом масштабирования входных сигналов суммарный угловой коэффициент на i-ом участке аппроксимации равен

1т,к 2

g(i) 1+ К>, 2-и

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известным повысить точность коррекции, так как в известном устройстве угловые коэффициенты реализуются в виде т.е. с меньшей дискретностью. Кроме того, устройство позволяет выполнять отдельное масштабирование входных сигналов. устройство для коррекции характеристик датчиков, содержащее первый

1 импульсный сумматор, соединенный первым информационным входом с шиной ввода входного сигнала и подключенный входами управления сложением "и вйчи- танием к первой группе выходов первого блока памяти, и второй импульсный сумматор, соединенный выходом с выходом устройства, а входами управления сложением и вычитанием — с первой группой выходов второго блока памяти, первая группа входов которого соединена с выходами счетчика участков, 35

5 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности коррекции и обеспечения масштабирования входного сигнала, в устройство дополнительно введены два элемента задержЩ ки, две группы элементов И и двоич ный делитель, подключенный входом к выходу первого импульсного сумматора и первому информационному входу второго импульсного сумматора, а разрядными выходами — к первым входам элементов И первой и второй групп, причем выходы элементов И первой группы, подключенных вторыми входами к второй группе выходов первого блока памяти, соединены с входом первого элемента задержки, подключенного выходом к второму входу первого импульсного сумматора, а выходы элементов И второй группы, подключенных вторыми входами к второй группе выходов второго блока памяти, соединены с входом второго элемента задержки, подключенного выходом к второму информационному входу второго импульсного суммато- ра, причем выход старшего разряда

4Q двоичного делителя соединен с входом счетчика участков, а второй вход второго блока памяти и вход первого блока памяти подключены к шине кода номера датчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2315069/24, кл. G 06 F 15/34, 1976..

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2439094/24, кл. G 06 F 15/34, 1977 °

3. Авторское свидетельство СССР

9 596978, кл. С 06 J 3/00, 1976 (прототип).

751850

Составитель С. Казинов

Редактор И. Николайчук Техред М.Табакович Корректор

»ii »«a»«»»«

Заказ 8143/56 Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

iio делам изобретений и открытий

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

Фи«лйал ЙПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

А. Гриценко