Функциональный кодирующий преобразователь

Функциональный кодирующий преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.73 (21) 1908113/26-21 с присоединением заявки № (5!) М. Кл. Н 03k 13/17

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.09.75. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 04.01.76 (53) УДК 681. 325(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Циделко, В. А. Тесленко, Б. Р. Иванов и В. И. Кузнецов

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (7!) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОДИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для функционального кодирования напряжения и линеаризации характеристик промышленных датчиков.

Известны функциональные кодирующие пре образователи, содержащие восемь ключей, три интегратора, три детектора нуля, блок управления, источник опорного напряжения, генератор опорной частоты, счетчик и схему «ИЛИ», причем преобразуемые величины подаются на входы первого и третьего ключей, первый выход источника опорного напряжения соединен с входами второго и четвертого ключей, второй выход — с входом пятого ключа, а третий — с входом шестого. Выходы первого и второго ключей через первый интегратор и первый детектор нуля соединены с первым входом блока управления, выходы третьего и четвертого ключей — через второй интегратор и второй детектор нуля с вторым входом блока управления, выходы пятого и шестого ключей — через третий детектор нуля и третий интегратор — с третьим входом блока управления. Выход генератора опорной частоты через седьмой ключ и счетчик соединен с четвертым входом блока управления, выход которого соединен с вторыми входами детекторов нуля и ключей.

Недостатками известных устройств являются ограниченные функциональные возможности и низкая точность преобразования.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введены девятый ключ, реверсивный счетчик и функциональный измерительный частотный преобразователь. Вход этого преобразователя соединен с выходом третьего интегратора, а его выход через девятый ключ, схему «ИЛИ», второй вход которой через восьмой ключ соединен с !

5 вы одом генератора опорной частоты, и реверсивный счетчик соединен с четвертым входом блока управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диа20 граммы, поясняющие принцип действия.

Функциональный кодирующий преобразователь содержит ключи 1 и 2, соединяющие вход устройства с интеграторами 3 и 4, к которым через ключи 5 и 6 подключен управляемый

25 источник опорного напряжения 7. Выходы интеграторов 3 и 4 через детекторы нуля 8 и 9 соединены с входом блока управления 10, к другому входу которого подключен детектор нуля 11. Выход блока управления подключен

30 к управляющим входам ключей 1, 2, 5, 6, 484639

12 — 16 и ко вторым входам детекторов нуля

8, 9 и 11, Выходы управляемого источника опорного напряэкения 7 через ключи 15 и 16 и интегратор 17 соединены с входом функционального измерительного частотного преобразователя 18, выход которого через ключ 14 подключен к одному входу схемы «ИЛИ» 19.

Другой вход схемы «ИЛИ» 19 через ключ 13 соединен с генератором 20 опорной частоты, к которому через ключ 12 и счетчик 21 подключен блок управления 10. Выход схемы

«ИЛИ» 19 через реверсивный счетчик 22 соединен с блоком управления 10.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент блок управления 10 вырабатывает импульс, который открывает ключи 1 и 12, На вход интегратора 3 поступает входное напряжение Х, а на счетчик

21 — частота fp (от генератора опорной частоты 20 через ключ 12). На выходе интеграторов 4 и 17 поддерживается нулевое напряП жение. В течение времени Tp= — (где n — емfo кость счетчика 21) интегратор 3 интегрирует напряжение Х, Как только счетчик 21 заполняется, блок управления 10 выдает команду на закрытие ключей 1 и 12 и открытие ключей

2, 5, 14 и 15. При этом на вход интегратора 4 поступает напряжение Х, на вход интегратора

3 — напряжение ХО1 и на вход интегратора

17 — напряжение Х О1. Напряжения Хоь Хог,, Хол; A"p1, X ог, X оз вырабатываются управляемым источником опорного напряжения 7.

На выходе интегратора 17 напряжение изменяется по закону:

О

" 1 вых— > где т — постоянная времени интегратора 17, t — время интегрирования.

Выходное напряжение интегратора 17 подается на вход функционального измерительного частотного, преобразователя 18, который имеет

1 характеристику f..=Ê вЂ”. Учитывая (1), Х ых можно записать

f„=К

ХО (2) т. е. выходная частота функционального измерительного частотного преобразователя 18 ооратно пропорциональна времени t.

Импульсы с выхода измерительного частотного функционального преобразователя 18 подаются через ключ 14 и схему «ИЛИ» 19 на

«+» реверсивного счетчика 22, Напряжение

ХО1 начинает разряжать интегратор 3, Одновременно напряжение Х интегрируется интегратором 4 до тех пор, пока детектор нуля 8 не зафиксирует нулевое напряжение на выходе интегратора 3, после чего блок управления

10 включает ключи 1 и 6, детектор нуля 9 и выключает ключи 2 и 5 и детектор нуля 8.

Интегратор 3 подключается к входному напряжению Хь а на интегратор 4 подается напряжение Хоя от управления источника опорного напряжения 7. При достижении нуля выходным напряжением интегратора 4 срабатывает детектор нуля 9, и блок управления 10 вновь включает ключи 2 и 5 и детектор нуля 8 и выключает ключи 1 и 6 и детектор нуля 9.

Схема работает циклически заданное и-число циклов, определяемое блоком управления

10 для заданной степени полинома.

В течение указанных и циклов реверсивный счетчик 22 непрерывно считает импульсы, поступающие с функционального измерительного частотного преобразователя 18. В конце и циклов блок управления 10 прекращает поступление импульсов, закрывая ключ 14. Время T.„. с момента установки реверсивного счетчика 22 на нуль до момента окончания и циклов равно:

20 т„: т„+ т,, + т,„+... + т, .- т, . (3) =1

Так как

25 Тх,=Х ", Т, г=Х

Хс1 Х„Хог

То

ТА — Х ХХ Х

О1 Ог ° ° ° O> то число, записанное в реверсивном счетчике

22 с учетом (2), равно т, тх

N»=- (f(t)dt = K 1 — di- = н — К вЂ”, (lпТ вЂ” In t„) = К вЂ”" )(Хо ХО л

;х, lп Х1 „ Iп /„

П X и 1 (4) 40

Если выполнить условие 4=ll и

То л

=ak, ПХ,, 1=1

45 то

50 л

Л - 1 у» 7о х л

Π— П х„, А-1

К-.

1п а,г Х

ХО, 1

Т. е. число, записанное в счетчике 22, пропорционально логарифму полинома от входной

60 величины Х.

После окончания первого такта работы, на вход преобразователя подается сигнал, пропорциональный второму сомножителю или делителю. Работа преобразователя при этом

65 аналогична вышеописанной.

484639

10 !

5 р=!

»=o

p — О

s=o (6) При t„= 1 (8) N„= 1n t „.

В результате а тактов работы кодирующего преобразователя в реверсивном счетчике записывается число

E=n 1=1

Nz — — InZ =. In ) а,Х +In bE, Y +... +

i -О E.=O

+ In» с Up — Iп Q d,W —... — In g е „F" .

Для выполнения операции антилогарифмирования ло команде от блока управления 10 открываются ключи 14 и 15, напряжение --- Xo от источника 7 подается на вход интегратора

17. Выходное напряжение интегратора 17 поступает на вход функционального измерительного частотного преобразователя 18, выходные импульсы которого через схему «ИЛИ» 19 подаются на (+) или (— ) реверсивного счетчика 22 в зависимости от знака полученного логари фма и списывают число Nz. Выходная частота функционального измерительного частотного преобразователя 18, как и при логарифмировании, изменяется согласно уравнению (2). Количество импульсов, поступающих на вход реверсивного счетчика 22, определится из уравнения х

N = I f„(t)dt — 1п/ — 1п/„. (7) н

При переходе реверсивного счетчика 22 через нуль блок управления 10 выдает команду, по которой ключи 14 и 15 закрываются, включаются ключ 16 и детектор нуля 11. В этот момент N,.=Nz, т. е.

Int = InZ. (9) и, следовательно t„=Z, т. е. напряжение на выходе интегратора 17 в этот момент равно

U Uo tZ

Теперь на вход интегратора 17 от источника опорного напряжения 7 подается напряжение противоположной полярности +Хо, и на его выходе напряжение уменьшается. При этом от генератора 20 через ключ 13 и схему

<ИЛИ» 19 на счетчик 22 поступают импульсы с частотой fo. Как только напряжение на выходе интегратора 17 достигает нулевого уров20

50 ня, срабатывает детектор нуля 11 и через блок управления 10 закрывает ключ 13.

В реверсивном счетчике записывается число

N = 8 % Z. (10)

Таким образом, устройство позволяет выполнять операции логарифмирования, потенцирования, умножения и деления степенных полиномов типа

i=n k=E p=Q а;Х ), b-..V ... g срVp

,т... У. EhFo

s-o EE=O без существенного увеличения аппаратуры.

Предмет изобретения

Функциональный кодирующий преобразователь, содержащий восемь ключей, три интегратора, три детектора нуля, блок управления, источник опорного напряжения, генератор опорной частоты, счетчик и схему «ИЛИ», причем преобразуемые величины подаются на входы первого и третьего ключей, первый выход источника опорного напряжения соединен с входами второго и четвертого ключей, второй выход — с входом пятого ключа, а третий — с входом шестого, выходы первого и второго ключей через первый интегратор и первый детектор нуля соединены с первым входом блока управления, выходы третьего и четвертого ключей — через второй интегратор и второй детектор нуля со вторым входом бло«а управления, выходы пятого и шестого ключей — через третий интегратор и третий детектор нуля с третьим входом блока управления, выход генератора опорной частоты через седьмой ключ и счетчик соединен с четвертым входом блока управления, выход которого соединен с вторыми входами детекторов нуля и ключей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, в него дополнительно введены девятый ключ, реверсивный счетчик и функциональный измерительный частотный преобразователь, причем вход функционального измерительного частотного преобразователя соединен с выходом третьего интегратора, а его выход через девятый ключ, схему «ИЛИ», второй вход которой через восьмой ключ соединен с выходом генератора опорной частоты, и реверсивный счетчик соединен с четвертым входом блока управления.