Измерительный преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

Измерительный преобразователь напряжения в частоту следования импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

tttt 532l74

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 235847 (22) -Заявлено 07.04.75(21) 2123071/21 с присоединением заявки хЪ (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 13.12.76 (51) М. Кл. - Н 03К 13/02

G 01R 19/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Автор изобретения

В. Д. Цидел ко

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЪ|й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при построении аналоговых, аналого-цифровых вычислительных устройств и в системах телеизмерения.

По основному авт. св. 235847 известен измерительный преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, содержащий два интегратора, один из которых соединен с компаратором, его выход подключен к одному входу триггера, а выход последнего соединен с ключами, один из которых подключен к входу первого интегратора, а другой — к второму интегратору. Вход первого интегратора подключен к источнику входного сигнала, а выход интегратора через второй компаратор соединен с вторым входом триггера. К вторым входам компараторов подключено опорное напряжение.

Однако известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности.

С целью расширения класса воспроизводимости функций предлагаемый преобразователь содержит и дополнительных интеграторов, два наборных поля, инвертирующие усилители, два дополнительных сумматора, ключ первого дополнительного сумматора, входные ключи, ключи первого и второго интеграторов и ключи выхода триггера, при этом выход первого интегратора подключен через и последовательно включенных дополнительных интеграторов и пергое наборное поле к входу первого компаратора, выходы первого и и дополнительных интеграторов подключены к второму набор ому полю непосредственно и через инвертирующие усилители и непосредственно к первому наборному полю, выходы второго наборного поля подключены через первый дополнительный сумматор, ключ первого дополнительного

1р сумматора и ключ второго интегратора — к второму интегратору, выход триггера через ключи выхода триггера соединен с входамп и выходами первого и и дополнительных интеграторов, а клеммы входного и опорного на15 пряжений подключены соответственно через входные ключи к сумматору и второму дополнительному сумматору, выход которого через ключ первого интегратора соединен с входом первого интегратора.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Устройство содержит входные ключи 1 и 2, подключс|шые к источникам входных напряжений Х и Х» ti к сумматорам 3 и 4. Выход

25 сумматора 3 через интегратор 5 подключен к компаратору 6, выход которого подключен к первому входу триггера 7. Выходы последнего соединены с ключами 8, 9 интегратора и ключами 10 выхода триггера. Выход ключа 8 пнЗр тегратора подключен к второму входу интсг532174

3 ратора 5. Выход сумматора 4 через ключ 9 интегратора соединен со входом интегратора

11. Входы и выходы интегратора 11 и и послсдователы1о включенных интеграторов 12 подключены к ключам 10 выхода триггера, 5 наборному полю 13 непосредственно и через инвертирующие усилители 14 — к наборному полю 15, соединенному с его выходами дополнительным сумматором 16, выход которого подключен через ключ 17 дополнительного 10 сумматора к ключу 8 интегратора. К ключу 17

ДОПОЛНИТСЛгпIОГО C/ÌÌßÒO )2 ПОДКЛ(ОЧСН ИСТО !ник опорного напряжения Х1. Выход наборного поля 13 подключен к компаратору 18, выход которого соединен со вторым входом триг- 15 гера 7.

Устройство, в зависимости от программы, которая набирается на наборных полях 13 и

15 входными ключами 1, 2 и ключом 17 дополнительного сумматора, работает следующим 20 обра""ом.

Для получения выходной частоты, пропорциональной произведению двух входных напряжсшш Х1 и Х, на сумматор 3 через ключ 1 подает я только напряжение Хь а на сумма- 25 тор 4 через ключ 2 подается только напряжение Х.. Кл1О1 17 дополнительного сумматора подключается к источнику опорного напряжения Хо. На вход наборного поля 13 подается сигнал с выхода интегратора 11. При таком З0 включс элементов преобразователь работает как обычный частотный преобразователь с импульсной обратной связью, в котором длительность импульса обратной связи определяется временем интегрирования напряжения Х2 35 интегратором 11 и уровнем напряжения срабатывания компаратора 18. Выходная частота преобразователя равна (4) х,yx, х, -.V/X

Х! х, Хо где х,, = Х

2 (2)

Х1 где

Хо г2

Х.„„= +Х«, +Х,— «, +X,— «, Ь

Опсрация извлечения корня и-ой степени 50 выполняется, если на вход наборного поля 13 подается напряжение с выхода интегратора 11 первого, третьего илн u — 1-го из и последовательно вклюг:cIIIII>lx, интеграторов 12. C 2

tï

y... Х, „К.—

55 выходное напряжение сумматора 16;

К, Кь К .......... ʄ— коэффициенты преОбразования инвсртирующих усилителей 14 н сум м а тора 16.

ТОГ/1г1

Х .-,2 1 г

60 Кроме того, в зависимости от задаваемого (3 алгоритма работы преобразователя на выходе выходная частота равна

1„=« (а — Xj);

65 f„=«11(а + Х,) ;

-3

lг, Х

Х и

to= Х, т — постоянная времени интегратора 11;

К вЂ” коэффициент преобразования, зависящий от сопротивлений интегратора 5.

А выходная частота преобразователя равна

xÄ ух, f„„„=- К

1 з х1 1fÕà х,-. y/х, Из выражений (4) видно, что от установленного алгоритма работы преобразователя зависит вид получаемой функции.

В преобразователе можно получить период, пропорциональный полино му от входной величины, для этого выход сумматора 16 через ключ 17 соединяется с ключом 8. К входу наборного поля 15 подключаются напряжения с выходов интеграторов 11 и 12 непосредственно илп через инвертирующие усилители 14 (в зависимости от знака коэффициентов членов полинома, а к входу наборного поля 13 подается вь|ходнос напряжение с выхода интегратора 11. На второй вход компаратора 18 подается напряжение Х вЂ” — Х,„на вход сумматора

3 подается напряжение Х1, а на вход сумматора 4 — напря2кение Х,.

Выходная частота преобразователя равна

=«х

Хвы:г to

+ К,ХО + К1Х, — + К,ХΠ— +... + К„ХΠ— „

Х1 Xi хо К,Хр-ЕК1Х1 К2 +... Кп и — 1

ХО О

532174 — Кш

1 1Ч а — Х .

Х вЂ” °

Х вЂ” а

Таким образом, измерительный преобразователь напряжения в частоту следования импульсов воспроизводит широкий класс элементарных функций, выполняет операцию корнеизвлечения и-ой степени и воспроизводит любые функциональные зависимости, которые могут быть представлены .в виде степенного полинома.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь напряжения в частоту следования импульсов по авт. св. 235847, отлич ающий ся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, он содержит п дополнительных интеграторов, два наборных поля, инвертирующие усилители, два дополнительных сумматора, ключ первого дополнительного сумматора, входные ключи, ключи первого и второго интеграторов и ключи выхода триггера, при этом выход первого интегратора подключен через и последовательно включенных дополнительных интеграторов и первое наборное поле к входу первого компаратора, выходы первого и и дополнительных интеграторов подключены к второму наборному полю непосредственно и через инвертирующие усилители и

1о непосредственно к первому наборному полю, выходы второго наборного поля подключены через первый дополнительный сумматор, ключ первого дополнительного сумматора и ключ второго интегратора — к второму интегратору, выход триггера через ключи выхода триггера соединен с входами и выходами первого и и дополнительных интеграторов, а клеммы входного и опорного напряжений подключены соответственно через входные ключи к сумматору и второму дополнительному сумматору, выход которого через ключ первого интегратора соединен с входом первого интегратора.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе изобретений:

1. Авт. св. СССР ЛЬ 235847, М. Кл. G 01Б

19/26, 1967 (прототип).