Функциональный преобразователь
Патент 553632
Авторы
Классы МПК
Функциональный преобразователь
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскын
Соцыалыстыцескын
Респубпын (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2092117/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет. (43) Опубликовано 05.04.77. Бюллетень % 13
1 (45) Дата опубликовании описания, 11.07.77 (51) M. Кл GOSG 7!26
Государственный комитет
Совета Мнннотроа СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681,335:(088,8) (72) Автор .. изобретения
И. В. Паченцев (7l) Заявитель
Институт автоматики (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к устройствам для функционального преобразования сигнала и может быть использовано в вычислительных машинах и измерительной технике, Один иэ известных функциональных преобразователей содержит ключевые элементы, интегратор, сумматор, источник опорного напряжения и блоки переключения (т). Этот преобразователь имеет сравнительно низкую точность преобразования сигналов.
Наиболее близким к изобретению является функциональный преобразователь, содержащий последовательно включенные первый фазоинвертирующий усилительный элемент, первый накопительный конденсатор, второй фазоинвертирующий усилительный элемент, выход которого соединен с выходом преобразователя и через второй накопительный конденсатор подключен ко входу первого фазоинвертирующего усилительного элемента, токозадающие элементы, входы которых соединены с первым входом преобразователя, а выход каждого из которых подключен к входу соответствующего фазоинвертирующего усилительного элемента, источник опорного напряжения, фиксирующие диоды, один электрод каждого из которых присоединен к выходу соответствующего фазоинвертирующего усилительного элемента, компенсатор нулевого сигнала,масштабнрующий усилитель (2) .
Однако точность работы этого устройства недостаточна из-за нелинейности характеристики преобразования.
Целью изобретения является повышение точности преобразования.
Предложенный функциональньгй преобразователь (ФН) отличается от известных тем, что в нем выход масштабирующего усилителя соединен с другимн электродами фиксирующих диодов, Неинвертирующий вход масштабирующего усилителя подключен к выходу источника опорного напряжения и
1о второму входу преобразователя. Выход компенсатора нулевого сигнала соединен с инвертирующим входом масштабирующего усилителя и первым входом преобразователя., Схема ФП изображена на чертеже, 20 ФП содержит первый фазоинвертнрующий усилительный элемент 1, первый накопительный конденсатор 2, второй фазоинвертирующий усилительный элемент 3, второй накопительный конденсатор 4, токозадающие элементы 5 и 6, источник
Ж опорного напряжения 7, фиксирующие диоды 8 и 9, 553632
3 комценсатор нулевого сигнала 10 и масштабирую.
teCh усилитель,1 1.
Устройство, работает следующим образом.
Входное напряжение Овх, поступающее на пе««вый 12 и второй 13 входы ФП, определяет частоту импульсов на его выходе 14, причем зависимость частоты импульсов от входного напряжени«г имеет нелинейный характер.
Основное уравнение ФП имеет в«(«д .Г= —.
1 1 (1)
C««g С.0 где f — частота импульсов на выходе 14 ФП; f -- интегрируемый конденсатором ток персза ряда;
ИЗ = 0макс- Омин — изме«тение (перчпад) напряжения на конденсаторе за одйн цикл преобразования, при 0мин = 0 М = О макс = U;
С вЂ” емкость конденсатора ФП, Если напряжение lJ в уравнении (1) растет по диапазону изменения входного напряжения, то чувствительность ФП от уменьшается, если напряжеaU,„ ние Uуменьшается,,то чувствительность ФП повышается, Входное напряжение воздействует на частоту импульсов ца выходе 14 ФП по двум каналам. В первом канале применены токозадающие элементы
5 и 6, влияющие на ток разряда первого 2 и второго
4 накопительных конденсаторов. Во втором канале формируется дозированньй заряд на этих конденсаторах путем задания величины напряжения U. При работе ФП происходит очередной заряд конденсаторов 2, 4 до напряжения U и их разряд током I, определяемым токозадающими элементами 5 и 6.
Напряжение U на конденсатора с определяется выходным напряжением усилителя 11, т.к. при превышении этого напряжения открываются фиксирующие диоды 8 и 9.
Первый 1 и второй 3 фазоинвертирующие усилительные элементы выполняют функции ключей и компараторов напряжения на соответствующем накопительном кондснсаторс, аналогично фазоинвертируюшнм усилитсл ьш ь«элсмснтам об«>«чного симметри «««о« («мулы и««и(>ра (ора.
В ФГ! компенсируется нслиисйность измерительной цспи исрннч«к го («рсобразоватсля (источника входного ««;(««!н«жс««и««! путем соответствующего подбора коэффнписн.;(ма(;цпабнрующсго усилителя 11, что ио«««««««асг l((«ность работы устройства.
Пол(«жите«(ь««««мн св(«йст«и«ми ФП являются воз«иость иэмснсиня нслиисйиости измеригсльной
,:с««И С «I(«M(«««I««0 «(С(«« :О ОЛ««()Г(«ЭЛСМС««та !«Cl)«I«Iровки,:««I((«<«««I(«.и ««а коэффициент псрсдачи масштабирующего усили геля, независимость регулиро. вок чувствительности и нелинейности, совместимость узла линеаризацни и узла аналого-цифрового преобразования, частотная форма представления измеряемого параметра, удобная для помсхозащищенной дистанционной передачи информации, легкая "стыковка" ИПП с нелинейной ХП с информационными измерительными системами. Лаконичность схемы устройства хороню сочетается с простыми измери1сльными схемами, в которых используются, например, магнитоупругие силоизмерительные преобразователи, Устройство позволяет в
l0 — 15 раз повысить линейность измерительной цепи, содержащей магнитоупругий силоизмерительньй преобразователь.
Формула изобретения
Функциональный преобразователь, содержащий последовательно включенные первьй фазоинвертирующий усилительный элемент, первый накопительный конденсатор, второй фазоинвертирующий усилительный элемент, выход которого соединен с выходом преобразователя и через второй накопительный конденсатор подключен ко входу первого фазоинвертирующего усилительного элемента, тоЗО козадаюшие элементы, входы которых соединены с первым входом преобразователя, а выход каждого из которых подключен ко входу соответствующего фаэоинвертируюшего усилительного элемента, источник опорного напряжения, фиксирующие диоды, ««5 один электрод каждого из которых присоединен к выходу соответствующего фазоинвертирующего усилительного элемента, компенсатор нулевого сигнала и масштабирующий усилитель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, выход масштабируюшего усилителя соединен с другими электродами фиксирующих диодов; нсинвсртируюший вход масштабирующего усилителя подключен к входу источника опорного напряжения и второму входу преобразователя, выход комиснсатора нулевого сигнала соединен с и««всртируюи«им входом масштабирующего усилителя и первым входом преобразователя.
Источники и««форма««ии, принятые во внимание щ при экспертизе:
1, Л««торское свидетельство СССР !! 484529,. кл. G06G7««4 !50 74
2, ж. "Э««сигр(«н«««а" ««!" 17, 063 г. изд. "Иное«ра««««««я:«игс!л«1у!«(« с. 32- 31, фиг. Л (прототип).
5S. 632
Составитель О. Отралнов
Техред И. Асталогл
Редактор Л. утехина
Корректор А. Власенко
Закаэ 194/39
Филиал ППП " Патент ", г. У жго род, ул. П р >ситная, 4
Тираж 509 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Говета Министров О СР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. л, 4/5