Преобразователь частоты в напряжение
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЮИЛЬСТВУ
Союз советских
Социалистических
Республик
<„>783973 рФ ф
/ 4
° w г (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 25. 12. 78 (21) 2733202/18-21 с присоединением заявки Nо (я)м. к„.з
Н 03 К 9/06
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано ЗЮ11.80. Бюллетень Й9 44 (53) УДН 681. . 325 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 11. 80 (72) Авторы изобретения
Ю.A. Щербаков, М.В. Соловьев, В.С. Чугунов и В.П. Аксенов (71) Заявитель
Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова {Ленина) ЬЫ Ы т ч М " (54) ПРЕОБРАЗОВАТЙЛЬ ЧАСТОТЫ В НАПРЯЖЕНИР»1
1, "-" - 2
Изобретение относится к области контроль о-измерительной техники, в частности к преобразователю частоты в напряжение постоянного тока.
Известен преобразователь частоты, работающий по принципу счета числа периодов измеряемого сигнала за эталонный интервал времени f1).
Его недостатком является независимость масштабного коэффициента от значения измеряемой частоты. Для получения же требуемой функциональной зависимости, которая может быть как линейной, так и нелинейной, необходимо, чтобы в преобразователе осуществлялась автоматическая регулировка масштабного коэффициента.
Известен преобразователь частоты в напряжение, содержащий счетчик, первый выход которого соединен с первым входом регистра, первый выход которого подключен к входу преобразователя "код-напряжение, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам счетчика и второму входу регистра, а входк выходу генератора опорной частоты, и операционный усилитель, вход которого подключен к выходу преобраd зователя "код-напряжение 2).
Недостатком преобразователя является динамическая погрешность, которая при большой скорости изменения входного сигнала может принимать существенные значения, ;.онижая тем самым точность преобразования.
Цель изобретения — снижение динамической погрешности.
Поставленная цель достигается
10 тем, что в преобразователь частоты в напряжение, содержащий счетчик, первый выход которого соединен с первым входом первого регистра, первый выход которого подключен к входу
15 первого преобразователя "код-Hanosжение, блок правления, выходы которого подключены к управляющим входам счетчика и второму входу первого регистра, а вход — к выходу ге20 нератора опорной частоты, и операционный усилитель, первый вход которого подключен к выходу первого
И II преобразователя код-напряжение, введены сумматор, первый вход которого соединен с вторым вы-.одом счетчика, а второй вход - с вторым выходом первого регистра, второй ре-. гистр, вход которого подключен к выходу сумматора, и второй преобраэоЗО ватель код-напряжение, вход которо783973
"го"подключен к выходу второго регистра, а выход — к второму входу опе" рациойного усилителя.
Функциональная электрическая схема преобразователя представлена на чертеже.
Устройство содержит счетчик 1, -первый выход которого соединен- с первым входом первого регистра 2.
Первый вХод регистра 2 соединен с входом первого преобразователя "коднапряжение. 3, выход которого подклю- 3© чен к первому входу операционного усилителя 4 к управляющим входам счетчика 1 и к второму входу регистра 2 подключены выходы блока 5 управления. К входу блока 5 под- f$ ключен выход генератора опорной частоты, выполненного на задающем генераторе б и делителе 7 частоты. К вторым выходам счетчика 1 и регистра
2 подключены входы сумматора 8, выход р
" которого соединен с входом второго регистра 9. К выходу регистра 9 подключен вход второго преобразователя
"код-напряжение 10. Выход преобразователя 10 соединен с вторым входом операционного усилителя 4..
Преобразователь работает следующим образом.
Преобразуемая частота поступает на счетчик 1, который фиксирует число импульсов за время одного интервала ЗО дискретности в виде двоичного кода.
Зафиксированный код в конце каждого
- интервала переписывается в первый регистр 2, управляющий первым преобразователем "код-напряжение" 3. С вы- 3$ хода преобразователя 3 аналогичный сигнал поступает на первый вход операционного усилителя 4.
Блок 5 управления в соответствии с выбранным интервалом дискретности щ вырабатывает команды начала и конца счета и команду установки в счетчике 1 начального кода. Значение интервала Т определяется частотой импульи сов на выходе делителя частоты 7. В конце интервала измерения по команде 4 блока 5 в сумматор 8 вводится код предыдущего интервала, зафиксированный в первом регистре 2. разность, двух кодов, являющаяся разностью частот данного и предыдущего интер- ЗО валов измерения, поступает во второй регистр 9, который управляет вторым преобразователем "код-напряжение" 10.
Аналоговый сигнал с выхода последнего поступает1на второй вход операционного усилителя 4, где суммируется с сигналом преобразователя 3.
Выходной сигнал усилителя 4 содержит составляющие, обусловленные средним значением входной частоты за интервал дискретности и разностью средних значений входной частоты за последний и предыдущий интервалы дис кретности, учитывающей скорость изменения входного сигнала.
Таким образом,в преобразователе., выходной сигнал корректируется с учетом скорости изменения входного сигнала, что позволяет снизить динамическую погрешность.
Формула изобретения
Преобразователь частоты з напряжение, содержащий счетчик, первый выход которого соединен с первым входом первого регистра, первый выход кото" рого подключен к входу первого преобразователя "код-напряжение", блок управлейия, выходы которого подключены к управляющим входам счетчика и к второму входу первого регистра, а вход — к выходу генератора опорной частоты, и операционный усилитель, первый вход которого подключен к выходу первого преобразователя "коднапряжение", о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения динамической погрешности, в него введены сумматор, первый вход которого соединен со вторым выходом счетчика„ а второй вход - c вторым выхо-, дом первого регистра, второй регистр, вход которого подключен -к выходу сумматора, и второй преобразователь код-напряжение,вход которого подключен к выходу второго регистра, а выход - к второму входу операционного усилителя..
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Новицкий П.B. Цифровые приборы с частотными датчиками. "Энергия", Л., 1970, с. 228, рис. 9-1.
2.Патент Великобритании М 1481377 кл. G 01 R 23/06,23.05.73(прототип).
783973
Составитель В. Дмитриев ре актор Е. Караулова Техред М. Голинка Ко екто
Заказ 8569 б1 Тираж 995 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35 Ра окая наб. д. 4 5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
