Релейный преобразователь аналоговых сигналов

Релейный преобразователь аналоговых сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Ссщналистических т еспублик ю 690502

1 % /l (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 060677 (21} 2496738/18-24 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет—

Опубликовано 0510.79. Бюллетень М 37 (51)М. Кл.

G 06 G 7/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681 335 (088.8) Дата опубликования описания 08.10.79 (72) Автор изобретения

Л.H. Цытович

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) РЕЛЕИНЬ!И ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области усилительных устройств и может быть использовано в вычислительных машинах и системах промышленной автоматики, Известны усилительные устройства, содержащие усилительный элемент, модулятор, демодулятор, вентильные элементы и генератор прямоугольных импульсов tl).

Такие устройства имеют невысокую точность работы из-за наличия в выходном сигнале помехового переменного напряжения с частотой генератора прямоугольных импульсов, l5

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является релейный преобразователь аналоговых сигналов, содержащий усилительный элемент, между инвертирующим входом и выходом которого включен интегрирующий конденсатор f 2) . Выход усили- тельного элемента соединен со входом выхОдного релейного элемента, выход которого через операторный резистор обратной связи подключен к инвертирующему входу усилительного элемента, неинвертирующнй вход которого присоединен к первому контакту первого переключателя, второй контакт 3О

1 которого подключен к первому входу преобразователя. Переключающий контакт первого переключателя через основной накопительный конденсатор соединен с переключающим контактом второго переключателя, первый контакт которого подключен к шине нулевого потенциала, а второй — ко второму входу преобразователя.

Недостатком этого устройства является сравнительно малая точность работы из-эа разделения процесса преобразования сигнала на интервалы запоминания и из-эа разряда накопительного конденсатора.

Целью изобретения является повышение точности работы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введены третий и четвертый переключатели, дополнительный накопительный конденсатор, первый и второй элементы с односторонней проводимостью,одни разноименные выводы которых присоединены к выходу выходного релейного элемента. Другой вывод первого элемента с односторонней проводимостью подключен к управляющим входам первого и второго переключателя. другой вывод второго элемента с одно690502 сторонней проводимостью соединен с управляющими входами третьего и четвертого переключателей. Первый контакт третьего переключателя присоединен к неинвертирующему входу усилительного элемента, а второй контакт — к первому входу преобразователя. Первый контакт четвертого переключателя соединен с шиной нулевого потенциала, а второй контакт — с вторым входом преобразователя, К пе- щ реключающим контактам третьего и четвертого переключателей подсоединены обкладки дополнительного накопительного конденсатора.

Функциональная схема предложенного релейного преобразователя анало15 говых сигналов изображена на чертеже.

Преобразователь содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 переключатели основной 5 и дополнительный б накопительные конденсаторы, 2О интегрирующий конденсатор 7, усилительный элемент 8, операторный резистор 9 обратной связи, выходной релейный элемент 10, первый 11 и второй 12 элементы с односторонней проводимостью преобразователя и шину нулевого потенциала 13.

Устройство работает следующим образом.

Интегрирую|ций конденсатор 7, уси- 30 лительный элемент 8, резистор 9 и релейный элемент 10 образуют автоколебательную систему с широтно-частотно-импульсной модуляцией.

При нулевом значении сигнала уп- 35 равления на первом 14 и втором 15 входах преобразователя переключение релейного элемента 10 выходным напряжением усилительного элемента 8 осущетсвляется через равные интер- 4О валы времени. На выходе преобразователя при этом формируется напряжение прямоугольной формы, положительные и отрицательные лмпульсы которого равны по амплитуде и длительности.

Среднее значение этого напряжения за период автоколебаний равно нулю.

Наличие сигнала управления на входах преобразователя приводит к изменению скорости нарастания выходного напряжения усилительного элемента 8, В одну часть периода автоколебайий, соответствующую совпаде нию знаков сигнала управления и сигнала Обратной связи, подаваемого через резистор 9, скорость изменения ® выходного напряжения усилительного элемента 8 увеличивается, а при разных знаках укаэанных сигналов эта скорость уменьшается.

В результате среднее значение вы- Щ ходного напряжения преобразователя за период автоколебаний устанавливается пропорциональным величине и соответствующим по знаку сигналу управления.

Предположим, что при положительном импульсе напряжения релейного элемента 10 проводит первый элемент

11, а при отрицательном импульсе— второй элемент 12.

Тогда при отрицательном импульсе выходного напряжения, конденсатор 5 подключен ко входам преобразователя, т.е, к источнику сигнала управления, а дополнительный конденсатор б — к неиннертирующему входу усилительного элемента 8.

Постоянные времени цепи заряда основного и дополнительного конденсаторов 5 и б выбраны значительно меньше минимальной длительности выходных импульсов напряжения на выходе преобразователя. Поэтому, за время действия отрицательного импульса на выходе преобразователя напряжение на конденсаторе 5 равно величине сигнала управления. При изменении знака напряжения на выходе преобразователя, т.е. при положительном значении импульса конденсатор 5 подключается ко входу усилительного элемента 8, а дополнительный конденсатор б — ко входам преобразователя.

За время действия положительного импульса выходного напряжения выходное напряжение усилительного элемента 8 изменяется под воздействием напряжения основного конденсатора 5, а на дополнительном конденсаторе б напряжение равно величине сигнала управления..

После переключения выходного релейного элемента 10 конденсаторы 5 и 6 изменяют свои функции: дополнительный конденсатор б выполняет роль источника управляющего напряжения, а основной конденсатор 5 запоминает входной управляющий сигнал.

Далее процессы повторяются.

При дополнительном скачке сигнала управления изменение среднего значения выходного напряжения преобразователя происходит с задержкой, не превышающей одного периода автоколебаний. Эта задержка при использовании преобразователя в системах промышленной автоматики несущественна, так как период автоколебаний может быть выбран достаточно малым.

Таким образом, н предложенном релейном преобразователе аналоговых сигналов отсутствует разделение процесса преобразования сигнала упранления на интервалы запоминания и воспроизведения, так как сигнал управления подается на вход усилительного элемента 8 практически непрерывно, что повышает точность работы преобразонателя.

Формула изобретения

Релейный преобразователь аналогоных сигналов, содержащий усилитель690502

Составитель О. Отраднов

Редактор Л. Утехина Техред С.МИгай Корректор В. Синицкая

Заказ 5968/47.

Тираж 780 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 ный элемент, между инвертирующим входом и выходом которого включен интегрирующий конденсатор, выход усилительного. элемента соединен со входом выходного релейного элемента, выход которого через операторный резистор обратной связи подключен к инвертирующему входу усилительного элемента, неинвертирующий вход которого присоединен к первому контакту первого переключателя, второй контакт которого подключен к первому входу преобразователя, переключающий контакт первого переключателя через основной накопительный конденсатор соединен с переключающим контактом второго переключателя, первый контакт которого подключен к шине нулевого потенциала, а второй контакт соединен со вторым входом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены третий и четвертый переключатели, дополнитеЛьный накопительный конденсатор, первый и второй элементы с односторонней проводимостью, одни разноименные выводы .которых присоединены к выходу выход= . ного релейного элемента, другой вывод первого элемента с односторонней проводимостью подключен к управляю-. щим входам первого и второго переключателей, другой вывод второго элемента с односторонней проводимостью соединен с управляющими входами третье.го н четвертого переключателей, первый контакт третьего переключателя присоединен к неинвертирующему входу усилительного элемента, а второй

О контакт — к первому входу преобразователя, первый контакт четвертого переключателя соединен с шиной нулевого потенциала, а второй контакт со вторым входом преобразователя, к переключающим контактам третьего и четвертого переключателей подсоединены обкладки дополнительного накопительного конденсатора.

Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе

1. Павленко В.А. Электрические системы регулирования с сигналом связи постоянного тока, Энергия, 1971 с. 266-267, рис. 9-14.

25 2. Авторское свидетельство СССР

Р 507871, кл. G 06 G 7/12, 1974 (прототип) °