Устройство для линеаризации выходного сигнала датчика

Устройство для линеаризации выходного сигнала датчика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<1 1 472348

ОПИСАЫИЕ

ИЗОВРЕТЕЫИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1 Дополнительчое к авт. свил-ву. (22) Заявлено 11.05.73 (21) 1918218/18-24 (51) Ч. Кл. G 06g 7/26 с присоединением заявки № 1921793/18-24

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.75. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 21.01.76 (53) УДК 681,3(088.8) (72) Авторы изобретения

М. H. Гуманюк и H. П. Сухожак

Институт автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ

ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ДАТЧИКА

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться с целью повышения точности преобразования контролируемых параметров посредством различных датчиков, характеристики которых обладают некоторой 5 нелинейностью.

Известно устройство, предназначенное для линеаризации, с использованием кусочно-линейной аппроксимации заданной функции с частотно-управляемыми делителями частотно- 10 го сигнала, содер>кащее преобразователь

«аналог-частота», вход которого соединен с первым выходом датчика, коммутирующий блок, блок регистрации, Однако такое устройство отличается сложностью и используется в 15 сочетании с большими вычислительными устройствами и системами управления.

В другом известном устройстве используется частотно-управляемый делитель, преобразующий частотный сигнал в аналоговую фор- 20 му, усилитель, следящий генератор, преобразующий аналоговый сигнал в частотную форму, второй частотно-управляемый делитель, узел сравнения двух сигналов в аналоговой форме, усилитель разностного сигнала и пре- 25 образователь разности в частотную форму.

Устройство сложно, имеет большое количество функциональных узлов, выполняющих многократные преобразования сигнала, что З0 приводит к снижегппо точности преобразования и надежности устройства.

Цель изобретения — повышение точности преобразования прн лпнеаризацнн характеристик датчиков, имеющих квадратичную составляющую.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит формирователь временного .интервала, вход которого соединен с вторым выходом датчика, а выход — с первым входом коммутирующего блока, второй вход которого соединен с выходом преобразователя «аналогчастота», а выход — с блоком регистрации.

На чертеже приведена схома предлагаемого устройства.

Один из выходов датчика 1 подключен к входу преобразователя «аналог-частота» 2, а второй выход датчика подключен к формирователю 3 временного интервала. Выходы преобразователя «аналог-частота» 2 и формирователя 3 временного интервала подключены к входам коммутирующего блока 4, а выход последнего соединен с входом блока регистрации 5.

Устройство работает следующим образом.

Электрический сигнал датчнка 1 посгупает на преобразователь «аналог-частота» 2, где преобразуется в частоту, пропорциональную сигналу датчика. Сигнал датчика 1 поступает также на формирователь 3 временного ин472348

b=:+ сх + й

8+bx

Составитель А. Наумов

Техред Г. Дворина

Редактор Е, Караулова

Корректор А. Дзесова

Заказ 199/4 Изд. № 1804 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам. изобре.ений и открытий

Москва, %-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография. пр. Сапунова, 2

3 тервала. Величина временного интервала при этом изменяется,на величину, пропорциональную сигналу датчика, а знак приращения временного интервала зависит от знака коэффициента обратной связи.

При характеристиках, соответствующих убывающей чувствительности датчика, временной интервал увеличивают в тем большей степени, чем больше нелинейность. При возрастающей чувствительности временной интервал соответственно уменьшают.

Коммутирующий блок 4 подключает преобразователь 2 к блоку регистрации 5 по сигналу формирователя 3 на соответствующий временной интервал T.

Если аналоговый сигнал датчика выражается зависимостью у —. kx - сх, где k и с — постоянные коэффициенты, преобразуемой в частоту f>, то число А, записанное в блок регистрации, А -= j,Т = - -, f2 где /з — частота формирователя временного интервала.

Она имеет основную неизменную составляющую В и переменную составляющую, пропорциональную контролируемому параметру bx; тогда

В.с т. е. при условии b= достигается абсой

4 лапотная линеаризация. Однако, поскольку реально для осуществления обратной связи используется сигнал датчика у, а не контролируемый параметр к, то при подстановке в зна5 .менатель предыдущего выражения значения величины у, выражение для числа А, записанного в блок регистрации, следующее:

А ==- х и сх

В Ь +- Ьсх

Значение коэффициента b, при котором обеспечивается наиболее полная линеаризация (принимая, что B=k), Правильный выбор коэффициента b позволяет повысить линейность характеристики в

20 — 50 раз и более в зависимости от степени

20 ее пелинейности,и пределов изменения аргумента х.

Предмет изобретения

Устройство для линеаризации выходного

25 сигнала датчика, содержащее преобразователь «аналог-код», вход которого соединен с первым выходом датчика, коммутирующий блок, блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности преоб30 разования, он содержит формирователь временного интервала, вход которого соединен с вторым выходом датчика, а выход — с первым входом коммутирующего блока, второй вход которого соединен с выходом преобразовате35 ля «аналог-частота», а выход — с блоком ре гистрации.