Нелинейный преобразователь

Нелинейный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НЕЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ содержащий генератор развертьюающего напряжения, выход которого через ключ соединен с входом запоминающего блока, выход которого является выходом преобразователя управляющий вход ключа соединен с выходом схемы сравнения, первый вход которой соединен с выходом датчика ,преобразуемого сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения преобразователя, в него введен блокфункционального преобразования , вход которого соединен с выходом генератора развертывающего напряжения , а выход подключен к второму входу схемы сравнения. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О»»»

РЕСПУ1 ЛИК (19) 111) у 1 G 06 Ci 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3228961/18-24 (22) 04.01.81 (46) 30.10.83. Бюл. 9 40 (72) О.В.Бабак, В.Д.Есипенко, И,И.Олейник, A.Â.Ïàêñþòîâ и В.Е.Филиппов. (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени завод электронных вычислительных и управляющих машин (53) 681.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Э 643916ю кл. С1 06 3 3/00, 1976 °

2. Смолов B.Á. и угрюмов E.Ï.

Времяимпульсные вычислительные устройства. М., "Энергия", 1968, :с. 79, рис. 43 б (прототип ). (54) (57) НЕЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ содержащий генератор развертывающего напряжения, выход которого через ключ соединен с входом запоминающего блока, выход которого является выходом преобразователя управляющий вход ключа соединен с выходом схемы сравнения, первый вход которой соединен с выходом датчика преобразуемого сигнала, о т л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью расширения области применения преобразователя, в него введен блок Функционального преобразования, вход которого соединен с выходом генератора развертывающего напряжения, а выход подключен к второму входу схемы сравнения.

1051549

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и предназначено для линеариэации характеристик датчиков, обладающих значительными нелинейными характеристиками, а также может быть ис- 5 пользовано для широкого класса современных электронно-измерительных приборов, работающих в комплекте с датчиками подобного назначения

IpH-метры, терморезисторы и т.п.) . 10

Известен нелинейный преобразователь, предназначенный для коррекции нелинейности характеристик частотных датчиков, который содержит первый ключ, первый вход которого является входом преобразователя, второй вход подключен к входу запуска устройства, а третий вход — к выходу переполнения первого счетчика и к первому входу второго ключа. Выход первого ключа соединен с первым входом третьего ключа, соединенного вторым входом с выходом генератора опорной частоты, третьим входом с выходом переполнения второго счетчика и вторым входом второго ключа, а выходом — с первым входом двоичного умножителя, Вторые входы последнего через последовательно соециненнае наборное поле и дешифратор подключены к выходам разрядов второго счетчика "1> ..

Lj

Однако такой преобразователь сложен в изготовлении: технически сложно создать генератор опорной частоты, быстродействие преобраэова- 35 теля незначительное, что обусловлено большим количеством пороговых элементов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату Щ к предлагаемому является нелинейный преобразователь, включающий два генератора пилообразного напряжения с управляемыми амплитудами, схему сравнения, ключ и запоминающий блок. 45

Для определения начала и конца работы генераторов пилообразного напряжения предусмотрен блок синхронизации. Генераторы пилообразного напряжения соединены между собой и с блоком синхронизации. Выход первого генератора пилообразного напряжения соединен с одним иэ входов схемы сравнени9т, а его выход подключен к ключу, соединенному с выходом второго генератора пилообразного напряжения и запоминающий блок 2 .

Недостатком известного преобразователя является узкая область применения,. так как он может быть исполь зован лишь для выполнения множитель- 60 но-делительной операции.

Цель изобретения — расширение области применения преобразователя за счет обеспечения возможности линеаризации преобразуемого сигнала произвольной формы.

Поставленная цель достигается тем, что в нелинейный преобразователь, содержащий генератор paçвертывающего напряжения, выход которого через ключ соединен с входом запоминающего блока, выход которого является выходом преобразователя, управляющий вход ключа соединен с выходом схемы сравнения, первый вход которой соединен с выходом датчика преобразуемо." сигнала, введен блок функциональ -.ого преобразования, вход которог;- соединен с выходом генератора развертывающего напряжения,а вы од подключен к второму входу схемы сравнения.

На фиг. 1 приведена структурная схема нелинейного преобразователя, на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие работу преобразователя, Нелинейный преобразователь содержит датчик 1 преобразуемого сигнала, блок 2 функционально о преобразования, схему 3 сравнения, генератор 4 развертывающего напряжения, ключ 5 и запоминающий блок б.

Датчик 1 соединен с одним из входов схемы 3 сравнения, второй вход которой соединен с выходом блока 2 функционального преобразования. Вход блока 2 соединен с выходом генератора 4 развертывающего напряжения., подключенным череэ ключ 5 к запоминающему блоку 6, выход которого яв-. ляется выходом преобразователя.

Управляющий вход ключа 5 соединен с выходом схемы 3 сравнения.

Преобразователь работает следующим образом.

Сигналы с выхода датчика 1 Ь„

= ig и блока 2 функционального преобразования U, =1 Я поступают на входы схемы 3 сравнения. Сдновременно на блок 2 функционального преобразования поступает напряжение !

),2 †- (Ц от генератора 4 развертывающего напряжения. При достижении равенства Ц„ - И,(= 0 срабатывает схема 3 сравнения, которая отключает ключ 5„ При этом развертывается цепь подачи пилообразного развертывающего напряжения на запоминающий блок б. Заполненное напряжение будет связано линейной зависимостью с преобразуемым параметром.

Это нетрудно проследить в случае измерения, например, температуры 8 с помощью термосопротивления или иного термодатчика, обладающего значительной нелинейной характеристикой.

Пусть напряжение, генерируемое .датчиком, описывается выражением

Ug - -g(6)z g = el) (Ф, = температурный

1051549

+5*5

Составитель И.Шелипова

Редактор Е.Папп Техред М.Гергель Корректор A. Tÿñêî

Заказ 8670/49 Тираж 706 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 коэффициент), Если 0 = g,g, то с учетом вышеизложенного имеем

6 <

0,= к — = — „.g=p..g

7 т.е. имеем линейную зависимость (k, (— коэффициенты).

Следует отметить, что на фиг. 2а значение Up соответствует максимальному значению выходного сигнала датчика. Вполне естественно, что блок

2, отображающий функциональную зависимость Ug = 1(х) выходного сигнала датчика от некоторой физической величины Х, выраженной в масштабе времени ((Х = К т, где М вЂ” масштабный коэффициент), должен иметь максимальное напряжение на выходе, равное U< . При этом на фиг. 2 а рассматривается случай, когда текущее значение Ц = const, т.е . временной интервал, соответствующий равенству Цд и 0» остается неизменным.

Vy /ог—

О/

На фиг. 26 приведена форма сигнала на выходе блока 2 при подаче на его вход пилообразного напряжения Ug, форма которого приведена на фиг. 25. Эпюры напряжений на фиг. 2г характеризуют форму напряжения Ц после срабатывания схемы 3 сравнения в случае отсутствия в схеме запоминающего блока б (например емкостного запоминающего устройства), а

10 эпюры на фиг. 2q характеризуют форму напряжения 03 при наличии запоминающего блока 6.

Предлагаемый преобразователь позволяет линеаризовать широкий класс 5 нелинейных зависимостей.

При этом преим веществом предлагаемого преобразователя по сравнению с серийно выпускаемьы промышленностью прибором ТНВ-1373 является более высокая точность измерения параметров технологических процессов.