Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 . vi (") 5277 l4

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социал исти меских

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 18.12.74 (21) 2085138!24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.76Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 27.04.77 (51) М, Кл.z

G 06 G 7/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.335. .813 (088.8) (72} Авторы изобретения

Б. В. Болотов, В. Д. Есипенко и В. E Филиппов

Киевский ордена Трудового Красного Знамени завод электро1 ";х вычислительных и управляюших машин (71) Заявитель (54) ФУН КДИОНАЛБНЫ Й П РЕ:, . -":,,.(-.,,, Функциональный преобразователь (ФП) предназначен для линеаризации амплитудной рабочей характеристики датчика PH-метра

) обладаюшего большими нелинейными искажениями а также может быть использован для в этих же целей для широкого класса современных электронноизмерительных приборов, работаюших в комплекте с датчиками подобного назначения и применяемых в устройся вах автоматики и в вычислительной технике. 10

Известен функциональный преобразователь (1), содержаший генератор пилообразного напряжения, пороговые устройства и мостовую схему, образованную коммутируемыми сопротивлениями и транзисторными ключами.

Между выходами пороговых устройств и транзисторными ключами включены переменные резисторы, позволяюшие регулировать крутизну каждого участка аппроксимации.

Однако такой преобразователь сложен. 2О

Наиболее близким по технической сушности к данному изобретению является функциональный преобразователь j2) содержаший генератор переменного напряжения, инвертор, вход которого через усилитель аргумента сосд,.чен са входом устройства, выпря . 1те-пн н .,о! i ас;lòàîHöх коэффицнBE÷.îâ, вы,оды которых соединены со входа"и с -.1 ;аTот а.

1- елостатком таког" устройства я-,.п"ется .- нзкая то „;-.. 1а, т.: Ilрн лннеаризацш характеристики датчика прибора.

С целью повышения точности работы при линеаризации рабочей характеристики датчика прибора предложенный функциональный преобразоватепь содержит разделительные конденсаторы и усилители переменного тока, выход каждого из которых через соответству-юший разделительный конденсатор соединен с входом последуюшего усилителя переменного тока и через выпрямитель с входом соответствуюшего блока масштабного коэффициента. Выход каждого усилителя переменного тока подключен к выходу инвертора. Выход генератора переменного напряжения соединен через первый выпрямитель с входом первого блока масштабного коэффициента и через первый разделительный конденсатор с входом первого усилителя

527714

50 переменного тока и входом второго блока масштабного коэффициента.

Структурная схема преобразователя показана на чертеже.

Преобразователь содержит усилитель аргумента 1, инвертор 2, генератор переменного напряжения 3, усилители переменного тока 4 - 4Ä> разделительные конденсаторы 5 — 5, выпрямители 6 - 6 „, блоки масштабных коэффициентов 7 - 7„и сум-10 матор 8.

При наличии в блок-схеме идеальных элементов (сумматора, множительных блоков и т. д.) сигнал на выходе устройства может быть записан в виде: 15 где а а о,„- масштабные коэффициенты.

Учитывая то обстоятельство, что реальные элементы по своей физической сушнос« ти вносят при работе устройства целый спектр погрешностей, в частности операция перемножения выполняется со значительными ног решностями (нелинейностями), сигнал на выходе устройства запишется в виде

В предлагаемом ФП используют нелинейное множительное устройство, в котором 50 нелинейности в выходном сигнале в значительной степени скомпенсированы путем соответствуюшего подбора масштабных коэн>. фициентов.

В качестве множительных устройств в з5 предлагаемом ФП использованы усилители переменного тока 4 - 4„, работаюшие в режиме глубокой отсечки. Отсечка обеспечивается усилением и инвертированием постоянного напряжения аргумента X . Следо- 40 вательно, на выходе усилителя 4 выпрямленное напряжение изменяется в некоторых пределах по закону, близкому к линейному.

На выходе усилителя 4 оно изменяется примерно по квадратичной зависимости и 45 т, д. С ростом напряжения аргумента Х увеличивается и отсечка в усилителях 4 — 4 и поэтому для сохранения направленности изменения составных компонентов функций после усилителя аргумента 1, включен инвертор 2.

Преобразователь работает следуюшим образом.

Напряжение от генератора 3, выполненного на транзисторах, подводится ко входу 55 первого усилителя 4 . Одновременно на этот усилитель поступает напряжение аргумента х которое получается после усиления выходного напряжения датчика с помошью усилителя 1 и инвертирования с помощью инвертора 2.

Линейно- независимые функпии получают путем операции функционального преобразования двух переменных близкой к операции умножения. В предложенном преобразователе это функциональное преобразование осушествляется с помошью активной усилительной транзисторной схемы, работаюшей в режиме отсечки.

Выпрямленное напряжение через блоки масштабных коэффициентов 7О- 7„поступает на сумматор 8. Подбор знака составляющих компонент результируюшей функции осушествляется в процессе настройки ФП на заданную функцию путем переключения выпрямителей 6 - 6 ., а также постоянного смешения.

Использование такого ФП, например, для линеаризации амплитудной характеристики

PH - метра позволяет значительно повысить точность измеряемой PH среды и снизить удельные расходы материалов.

Ф о р м у л а изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий генератор переменного напряжения, инвертор вход которого через усилитель аргумен> та соединен со входом устройства, выпрямители и блоки масштабных коэффициентов, выходы которых соединены с входами сумматора, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности работы при линеаризации рабочей характеристики датчика прибора. он содержит разделительные

/ конденсаторы и усилители переменного тока, выход каждого из которых через соответствуюший разделительный конденсатор соединен со входом последуюшего усилителя переменного тока и через выпрямитель со входом соответствуюшего блока масштабного коэффициента; вход каждого усилителя переменного тока подключен к выходу инвертора; выход генератора переменного напряжения соединен через первый выпрямитель с входом первого блока масштабного коэфофициента и через первый разделительный конденсатор с входом первого усилителя переменного тока и входом второго блока масштабного коэффициента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР №231900, МКИ С 06 G 7/26, 1969 г.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 335698, МКИ Я 06 Q 7/26, 1972 г. (прототип) .

527714

Составитель И. Шелипова

Редактор Л. Утехина Техред Я. Левицкая Корректор А. Власенко

Заказ 644/29 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственногокомитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4