Логарифмический функциональный преобразователь

Логарифмический функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И (: А Н И- Е» 5I6050

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) М. Кл.2 G 06G 7/24 (61) Дополнительное к авт. сгид-ву— (22) Заявле; о 12.07.74 (21) ":М3989/18-24 с прпсосдписппсм зялвкп, а—

Государственный комитет

Совета Министров СССР

IlD делам н1обретений и открьпий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 31.01.77 (531 УДК 681.335(088.8) (72) Автор изобретения

В. Д. Циделко (71) Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

П РЕОБРАЗОВА ) ЕЛЬ

Изобретение относится к ооласти автоматики, вычислитсльпой и электропзмерительиой техники и xio)iccT быть использовано при построении устройств для вычисления логарифмов, децибелметров, а также при построении миожительио-делительных устройств.

Логарифмический функциональный преобразователь, содержащий последовательно соедииениыс сумматор, первый ключ, интегратор, функциопа;bi!ûê частотный прсобразовятель, второй ключ и счетчик, выход которого через последовательно соединенные элсме IT «И» и регистр подключен к преобразователю коданалог, источник опорного напряжения, связанный с одним из входов сумматора и через третий ключ — с первыми входами схем сравнения, вторые входы которы.; подключены к соотвстству1ощим источника;1 входных сигпялов, выходы через блок управления -- к второму входу второго ключа, а упрявл";:о;цпс входы — к выходу интегратора.

Однако такой преобразователь имеет ограниченную точцост.;, особенно при работе B гппроком д1япазопс температур.

Цел ыо 1!3 0 бр степ и я >!В. s! с те» no B I i i!i « l I i 1 i

ТОЧНОСТИ.

Эта цель достигается те 1, что в логарифмический функциональный преобразователь введены генератор тактовых импульсов Il дополпитсльпые преобразователь код-спялог и

С {CT>I)lii> КОТOPI>IEI >ICP«3 ЧСТВСРТЫЙ КЛIОЧ, СВЯзяипый с гыходом б. !ока управления и генератором Т3 ITOBûx импульсов, сосдииен с выходом основного счетчика и через дополнительный преобразоватс,-.ь код-3«;lлог с вторым входом сум;13торя, причем вход осиог,цог0 счетчlll а чс))cз пя 1 ый ключ подкл10ч« I«11«ратору тактовых импульсов, а выход осповио"о прсоорязоватслл код-àíà ior. соединен с вто10 рым входом функционального частотного прсооразователл.

1-1а чертеже представлена блок-схема Глогарифмичс(i;Îi o ф >1п<цпопяльпого 11pcООр3. Oiiriтел я.

1)сто>!ппкп Bxoепых сигналов Х! и .1>-. водкою-rci:Bl к первым гходям ex«xi срявпсцпя 1 и

>1 Выхо.rû c. >I с;;,1висllпя подк.1!Оч!. .Ihi к б)ло1;у управлеи11 я 3. К вторым Вхо,13х! «хсм срявпсппя 1 и 2 через клктч 4 подкл!Очеп источник

> ц б 0110piloi о папр)!. 1!. Ilп .. В Ixo Q EIcTo>1 iillli3

ОпорнОГО ii;llii)яжсii ilÿ чср«з x :! м31ор 6, ii. 110>I

7 11 llliT«r)13Top 8 COC 11111< ll C фуьiill IIOH 3.1 I>BI>1. 1 частотным пр«or);)33003T«.1rм 9 и с трстьпмп

I3x013 .>III сx«31 «!)Пвii« llя 1 li 2. Di>Ixo;. ()) > пкц!1онального >!лего Ого прсобразоьатслл 9 через ключ 10, счетчик 11, э1с::сит «11» 12, регистр 13:.одкл1очс; к преобразователю I<03,аналог 1--1. Вь.ход преобразователя код-аналог соедпиеп с фупкцпо !альпым чястотцым прсоб3Q ))язовятслс:>1 9. .1>ixo,r счетчика ) 1 ч«рсз ключ

516050

15, счетчик !6 и дополнительный преобразователь код-аналог !7 подклю le!I к второму входу сумматора 6 и к к«мочу 10.

Второй B. 101 ключа 15 соединен с генератором тактовых импульсов 18, выход генератора тактовых импульсов — с ключом 19, выход которого соединен со счетчиком 11. Блок управления 3 подключен к элементу «И» 12 и ключам 10, 15 и 19.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы схем сравнения 1 и 2 поданы напряжения Х! и Х2 соответстве!шо. Ключи 7и IO закрыты. По команде

«пуск» с блока управления 3 открывается кл!оч 13. При этом напряжение rYp от источника опорного напряжения 5 поступает па вход интегратора 8. На выходе интегратора напряжение изменяется по закону

X Xa где т — постоянная времени интегратора;

t — время.

По достижении Х значения Х! срабатывает схема сравнения 1 и через блок управления 3 открывает ключ 10 в момент времени l,-, .

Ha BxoJ, счетчика импульсов 11 начинает поступать частота с функционального частотного преобразователя 9, имеющего характеристику

Хon К- тХon

Хо 1

f,. =К.

ТХ,>!,. (!)сй= — К

Хс 1

Гл>

Х, Х>

ТХ»

=- К вЂ”,-""

Х„

-л о

Как видно из уравнения, погрешность логарифмического функционального преобразователя зависит от стабильпосрч! К, т, Х„, и Х,.

Если влияние нестабильности Х, можно устранить тем, что выбрать Х„„=ьчХв, то !!з1!Снснис коэффициент» преобразов IIIHH К и постояпIIOli вре>MC. ИИ T CII.II>IIO HCIHHCT в C.>i@ час р11б011>I преобразователя в широком температурном диапазоне.

Для устранения этого недостатка в устройстве предусмотрена корректирующая цепь, состоящая из генератора тактовых импульсов

18, ключей 4 и 15, малоразрядного счетчика

16, регистра 13, элемента «И» 12 и двух преооразоватслсй код-аналог 14 и 17. где К вЂ” коэффициент преобразования;

Х „„— опорное напряжение, т. с. частота обратно пропорциональна напряжению па входе функционального 1астотпого преобразователя 9.

По достижении Х значения Х2 срабатывает схема сравнения 2 и через блок управления 3 закрывает к;поч 10 в момент времени !л

3а промежуток времени t,-, — /«-, а счсгчпк 1 1 пос Гупас1 Л импульсов

Во время коррекции входы Х! и Х2 отк:почг1101с!! и оТ пстОч и як!! 01101111!>!х II 11111!!жен ий через ключ 4 подаются напря»кения Xpi и Хс2, включается ключ 7, и на вход интегратора 8

5 подастся напряжение Х„. Как только сраоотаст первая схема сравнения 1 (момент !.,„, ), открывается ключ 19, и на вход счетчика 11 подаются импульсы с частотой /p от генератора тактовых импульсов 18. Частота fp rI ем1р кость счетчика 11 подбирается таким обраI0>», чт06»!

Л .,>

-1 л о . — (p! Х 02) >

/ О / >

15 где т!! — истинное значение постоянной времени интегратора.

Как только сработает схема сравнения 2 (момент времени t,„, ), открывается ключ 15, и на вход счетчика 16 поступают импульсы с частотой fp. Ключ 15 закрывается сигналом переполнения емкости счетчика 11.

Таким образом, в счетчике 16 зафиксировано число

Лт

25 -Л > 1 =Л> ло -Л .с, (02 ЮI) где т! — текущее значение постоянной времени интегратора;

Лт = cp — tlзр Из уравнения видно, что если то — — т1, то

Л1!Г! —— О. В зависимости от знака Лт ключ 15 может открываться сигналом переполнения емкости счетчика 11 или от схемы сравнения 2.

Число ЛТ преобразуется в напряжение преобЗ5 разователем код-аналог 17 и подается на второй вход сумматора 6. После этого на ингегратор подается напряжение

Хо- -ЛХ, „, =Хо+К ЛЛГ!.

Коррекция изменения коэффициента пре4Р образования функционального частотного преобразователя выполняется во втором такте.

В этом случае па вход интегратора подается напряжение Хо ЛХ.„„„, а па схемы сравнения 2 и 3 напря кения Хо! =Хp! „„ и Х!1; ——

> 5 — Х02 макс

После коррекции резко уменьшается влияние нестабильности К и т.

Требования к погрешностям преобразова5р тслсй код-аналог 14 и 17 незначительные. Так, если опи отрабатывают погрсшности 01 изме ения К и т порядка 1 Й, ro при собственной погрешности -1%, суммарная погрешность не превышает 0,01%.

55 С2!едоватсльпо, предлагаемый логарифмическ1ш фупкциональньш преобразователь позно !яст рсзко повысить ГОчпость измсрспия, осооенпо при раоотс в тяжелых клпмати !сских условиях. бр

Ф О P ">I g л а и 3 О 0 1) с L и и !1

Логарифмический функциональный преобразователь, содержащий последовательно сое65 динсш1ыс сумматор, псрвьш ключ, интегратор, 516050

Составитель И. Шелипова

Iexpep, 3. Тараненко

Корректор Л. Котова

Редактор Н. Батурина

Заказ 5194 Изд. № 1377 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

МОТ, Загорский филиал

5 функциональный частот|ный преобразователь, второй ключ и счетчик, выход которого через .последовательно соединенные элементы «И» и регистр подключен к преобразователю коданалог, источник апорного напряжения, связанный с одним из входов сумматора и через третий ключ — с первыми входами схем оравнения, вторые входы которых подключены к соопветст вующим источникам входных сигналов, выходы через блок уцравлвния — к второму входу второго ключа, а управляющие входы — к выходу интегратора, отличающийся тем, что, .с целью по выщения точности, в него введены генератор тактовых импульсов и дополнительные преобразователь код-аналог и счетчик, который через четвертый ключ, связанный с выходом блока управления и гене5 ратором тактовых импульсов, соединен с выходом основного счетчика и через дополнительный преобразователь код-аналог — с вторым входом сумматора, причем вход основного счетчика через пятый ключ подключен к ге1п нератору тактовых импульсов, а выход основного преобразователя код-аналог соединен с вторым входом функционального частотного преобразователя.

1

1

I

1

1

1