Устройство для сопряжения аналоговых и цифровых вычислительных машин

Устройство для сопряжения аналоговых и цифровых вычислительных машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (п) 503259

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.10.73 (21) 1961472/18-24 с присоединением заявки № (51) М Кл з 00633/00

ГосУдаРственный комитет (23) Приори е

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 27.07.76 (53) УДК 681.34(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Михотин, К. В. Сафронова и В. М. Шляндин

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ

И ЦИ ФРО ВЪ|Х ВЫЧ И СЛ ИТЕЛ ЬНЫХ МАШ И Н

Предлагаемое устройство относится к области преобразования и кодирования информации.

Известны устройства для сон ряжения аналоговых и цифровых вычислительных машин, содержащие генератор, логический элемент

«И», счетчик импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, а первый выход — с первым входом логического элемента «ИЛИ», блок управления через последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и блок сравнения соединен со вторым входом логического элемента «ИЛИ», вход блока управления соединен с выходом устройства и выходом логического элемента «ИЛИ», Такие устройства сложны и не обладают достаточной помехозащищенностью.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что B,íåãо введены усилитель, преобразователь код-напряжения, интегратор вычитающий блок и блок выделения разности, входы которого соединены с выходными клеммами устройства, а выход — с входом усилителя и первым входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом блока управления, а выход интегратора — с первым входом вычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом преобразователя код-напряжение, его первый вход соединен с выходом усилителя, а второй вход — с вторым выходом сче гчика импульсов, второй вход последнего соединен с выходом логического элемента «И», вход которого соединен с BbI5 ходом генератора, а управляющий вход — с блоком управления, что позволяет значительно упростить усTtpoHcTBO.

Предлагаемое устройство для сопряжения аналоговых и цифровых вычислительных ма1п шин обеспечивает выбор узлов интерполяции таким образом, что при воспроизведении измеряемой величины по ее дискретным значениям при помощи полинома Лагранжа первой степени максимальная абсолютная по15 грешность воспроизведения на всех участках близка к допустимому значению Roon.

При линейном интерполи|ровании измеряемой величины значение остаточного члена в форме Коши определяется выражением

g(t) = ft(t — h), (1) где Л, = макс х® (t) 0 y, — модуль-максимум второй производной из25 меряемой величины x(t), взятый внутри интервала интерполирования (о, h);

1 — текущая координата времени;

h — шаг дискретизации.

Оценка величины остаточного члена по фор30 муле (1) предполагает дифференцирование

503259

15 при К,= —— к,.у, 21 сч

З0

35 входного сигнала. Избежать это становится возможным, используя связь между модульмаксимумом второй производной и интегральным значением функции

Л, =, ) (х(t) — L, (t))Ct, (2)

V где L,(f) — интерполирующий полином Лагранжа первой степени.

Из выражений (1) и (2) находится связь между максимальным значением остаточного члена и интегральным значением входного сигнала

R„, = — „ 1 (х (t) — L, (t)J dt. (3)

Устройство непрерывно следит за интегралом от разности измеряемой величины и интерполирующего полинома и сравнивает его с линеино-растущей функцией e)(„.й, определяющеи величину допустимои погрешности интерполяции, а в момент их равенства вырабатывает сигнал на измерение.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 выделения разности, усилитель 4, генератор 3, логический элемвнт «И» 4, преобразователь 5 код-напряжение, счетчик б импульсов, интегратор i, блок 8 управления, вычитающий блок 9, логический элемент «ИЛИ» 10,,блок 11 сравнения и генератор 12 пилообразного напряжения.

Устройство работает следующим ооразом, Измеряемая величина х(() поступает на вход блока 1 выделения разности, где из нее вычитается резу.льтат предыдущего измерения y(t — й), который снимается с 11КН аналого-цифрового преобразователя.

С выхода блока 1 выделения разности разность подается на интегратор 7 и блок моделирования интеграла от полинома L<(t), в состав которото входит усилитель 2, генератор 3, логический элемент «И» 4, преобразователь 5 код-напряжение и счетчик 6 импульсов. B начальный момент в счетчике б записан О. По команде с блока 8 управления открывается схема «И» 4 и начинают поступать импульсы в счетчик б. Таким образом на выходе преобразователя 5 код-напряжение вырабатывается сигнал, описываемый .выражением

У =. (x (t) — y (t — h)) К ", (4) Сч где to — частота заполнения счетчика;

Л „ — емкость счетчика;

Ку — коэффициент усиления усилителя.

4

Сигнал, получаемый с выхода интегратора

7, определяется выражением

И, К„) (Х(/) — g(t — h)) Ltt, о где К, — коэффициент пропорциональности.

Напряжения U, и U, подаются на вычитающий блок 9, сигнал с выхода которого поступает на блок 11 сравнения, где сравнивается с линейно-растущим напряжением Лдод °

° h, получаемым с генератора 12 пилообразного напряжения. В момент, когда

h и

Яд„й = К ) х (/) Ж вЂ” К j L (/) Ж (6) о о происходит срабатывание блока 11 сравнения и через логический элемент «ИЛИ» 10 подается сигнал на измерение к АЦП и сигнал на блок 8 управления, возвращающий интегратор 7 и генератор 12,пилообразного напряжения в исходное состояние, а также счетчик б импульсов на нуль. В момент выдачи сигнала на измерение числа Х(Ь) в счетчике б импульсов .пропорционально размеру шага дискретизации.

Подбирая величины К„и R, можно задавать допустимое значение погрешности интерполяции.

Ф ор мул а изо б р етен ия

Устройство для сопряжения аналоговых и цифровых вычислительных машин, содержащее генератор, логический элемент «И», счетчик импульсов, управляющий, вход которого соединен с выходом блока управления, а первый выход — с первым входом логического элемента «ИЛИ», блок управления через последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и блок сравнения соединен со вторым входом логического элемента

«ИЛИ», вход блока управления соединен с выходом устройства и,выходом логического элемента «ИЛИ», отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены усилитель, преобразователь код-напряжение, интегратор, вычитающий блок и блок выделения разности, входы которого соединены с входными клеммами устройства, а выход — с входом усилителя и первым входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом блока у.правления, а выход и1нтегратора— с первым входом вычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом преобразователя код-напряжение, его первый вход соединен с выходом усилителя, а второй вход — с вторым выходом счетчика импульсов, второй вход последнего соединен с выходом логического элемента «И», вход которого соединен с выходом генератора, а управляющий вход — (: блоком управления.

Составитель А. Наумов

Техред М. Семенов

Корректор Е. Рожкова

Редактор Т. Янова

Типография,, пр. Сапунова, 2

5аказ 1452/! 6 Изд. № 1033 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5