Дискретный преобразователь

Дискретный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИсАНИЕ„„8)gg()

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсиик

Социалист ичесиик

Респубпии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 31,05.79 (21)2774263/18-21 (53)N. Кл..

Н 03 К 13/20 с присоединением заявки ре

Гаоудзрстееннн19 квинтет

СССР оо делам нзооретеннй н открытнй (23) Приоритет (53) УАК681.325 (088.8) Опубликовано 07..04.8 1. Бюллетень Ж 13

Дата onóáëèêonàíêÿ описания 07.04.81 (72) Автор изобретения

А, И. Попов

Проектный институт "Уралпроектмонтажавтоматика (7! ) Зая вител ь

{54) ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области алектроннон измерительной техники и может быть испопьэовано для расширения функциональных возможностей первичных преобразователей (датчиков).

Известны устройства для дискретного измерения ипи преобразования сигналов, позвопякецие производить измерения мгновенного значения входного сигнала 1 1. !

Подобные устройства неоднозначно ото-1н бражают истинные значения исходного аргумента, по которым можно быпо бы судить об изменении физического параметра, измеряемого датчиком при больших перемещенияхях.

Известен также дискретный преобразователь, содержащий импупьсный компаратор, выход которого соединен со счетчиком, подключенным к дешифратору, управляюшие выходы которого через ключи сое- 2О динены с источниками опорных напряжений, причем обьединенные выходы ключей соединены с первым входом компаратора, 2 второй вход которого подключен к входной шине устройства (21.

Недостаток этого преобразователя заключается в том, что он не обеспечивает измерение нелинейных напряжений и напряжений, функции которых меняют знак производной.

Белью изобретения является расширение функциональных воэможностей преобраэоватепя.

Поставленная цель достигается тем, что в дискретный преобразователь, содержащий импупьсный компаратор, выход которого соединен со счетчиком, подкпюченным к дешифратору, управпякшие выходы которого через кпючи соединены с источниками опорных напряжений, причем обь . единенные выходы ключей соединены с первым входом компаратора, второй вход которого подкпючен к входной шине, ввеиены триггер знака производной, элемент опредецения максимума и минимума функции и шесть ключей, первый из которых вкпючен между первым входом компарато

20 э 8199 ра и входной шиной, второй ключ — между. вторым входом комларатора и объединен- ными выходами ключей, соединенных с источниками опорных напряжений, третий ключ - между вторым входом компарато5 ра и входной шиной, етвертый.ключмежду первым входом компаратора и объединенными выходами ключей, пятый ключмежцу выхоцом компаратора и суммирующим входом реверсивнОго счетчика импульсов и шестой ключ - между выходом компаратора и вычитаквцим входом счетчика. Управляющие входы первого, второго и пятого ключей, и третьего, четвертого и шестого подключены соответственно к нулевому и единичному выходам триггера !

5 знака производной. Входы триггера знака производной соединены с выходами элемента определения максимума и минимума функции, вход которого подключен к входной шине.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Преобраэоватепь содержит компаратор

1 текущих значений напряжения со входами 1 1» 1 а реверсивный счетчик импульсов 2 с суммируюшим и вычитаюшим входам и, дешифратор 3 с выходами 3 -З,л ключи 4л-4.д опорных напряжений, источники опорных напряжений 5 <-5, реверсив- з0 ные ключи 6<-65 ?? 74-7> компаратора и счетчика триггеров 8 знака производной, элемент определения максимума и минимума функции 9, подключенный ко входу 10 устройства. Выходом устройства является выход 11 компаратора.

Исходное положение дпя счетчика 2„это нулевое положение плюс один сосчитанный импульс. В качестве элемента 9 могут быть использованы нуль-орган зна- 4л чений нуля и максимума. напряжения, Устройство работает следующим образом.

В начальный момент триггер 8 обнупен, а счетчик 2 находится в исходном 45 состоянии. Соответственно разрешаклций потенциал с одного из плеч триггера включает ключи 61-6 » а разрешакхций потенциал с выхода 3 „дешифратора 3 - кпюч

4».Опорное напряжение Q 5 4 (фиг.2) от источника 5 через открытые ключи

4„1и 6 поступает на вхоц 1 z компаратора, на другой вход 1 » которого через открытый ключ 6-g поступает входное на пряжение (.)> например, от СКВТ - датчиВХ

55 ка угла поворота (9). Узловая генерация компаратора 1 1 — 1-2

61 4 поэтому в тот момент, когда Ц „достигает значения О 5 /» компаратор генерирует импульс, поступающий на вход устройства (момент Чл ) и на суммирующий вход счетчик а 2. П ос ле ср аба тыв ания счетчика, дешифратор выключает ключ 4 и включает ключ 4 2»Капряжение от источника 5 поступившее на вход 1 больше мгновенного текущего значения напряжения на входе 1 1 поэтому компаратор 1 заперт. Однако в момент, когда входное напряжение достигает уровня О. (момент fg ) компаратор 1 снова вырабатывает импульс, и работа устройства повторяется на всем участке возрастающей кривой функции до момента изменения знака производной. В момент (Яи), KQI» да амплитуда входного напряжения достигнет максимума своего значения, равного

0 элемент 9 выдает сигнал на единичный ахоп триггера 8, который выключает ключи 6 -6 а включает ключи 7 -7 поэтому комйаратор 1, срабатываклций с некоторым запаздыванием, вырабатывает импульс, поступаклций на выход 11 и через открытый ключ 7 » ыа вычитающий вход счетчика 2. Счетчик переключается в положение, когда на вход 1 4 компаратора через ключ 7 » поступает опорное напряжение U> . Пока входное напряжение

5и- л

ЦйХ поступающее через открытый к люч

7 4 «а вход 1 q (например, точка с на фиг. 2) больше опорного напряжения, ком» паратор не генерирует импульс.

При выполнении условия 0 „«Ц5 ком х 5 »»л паратор сработает, и работа устройства повторится на всем участке ниспадающего участка кривой функции входного напряжения. В момент Я2„когда входное наИ л пряжение уменьшается до опорного напряжения 05 4 импульс с компаратора переключит счетчик и дешифратор в нулевое положение, причем через открытые ключи

4, 7», на входе 1 присутствует нулевое значение потенциала. Когда входное напряжение уменьшится до нуля (точка дл ), эпемент 9 выдает импульс на обнуляющий вход триггера 9 знака производной, при этом выключаются ключи 7 7 > и включаются ключи 6 л - 6 >. Причем импульс, который вырабатывается компаратором 1, поступает на выход

1 > и через открытый ключ 6=З на суммирующий вход счетчика 2. Счетчик переключается в исходное состояние (нулевое состояние плюс один импульс), и с. выхода 3 1 дешифратора поступает разрешающий потенциап на ключ 4 1который откры3S Источники информ вции, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N«408457, кп. Н ОЭ К 13/20, 25. 10.7 1. з 81 996 вается, и нв вход 1 компвратора поступает опорное напряжение 0 большее, чем значение входного напряжения (например, точка ф на фиг. 2). Форма функции

08< на участке О- Ч я соответствует равномерному перемещению какого-либо первичного датчика (например, вращению

СКВТ). При неравномерном его перемещении функция выходного сигнала непинейна (участок аргумента Фдд — Ч „) устройство работает аналогично: импульсы вырабатываются в моменты сравнения входного и опорного напряжения, причем в момент когда первичный датчик неподвижен (входное напряжение О х постоянно на участках

Ч и —,. и У вЂ” импульсы на выходе

3 1 устройства отсутствуют.

Таким образом, счетчик 2 находится в "исходном состоянии на участках О= ч

М в в "нупевом состоянии на участ- 20

2-и+. > квх „„, Vy В каждом полупериоде функции число ймпупьсов на участке с попожитепьным знаком производной равно чкспу импупьсов на участке с отрицательным знаком производной независимо от характера нелинейности кривой. Соответственно число импульсов от .О. до Vgq равно числу импульсов от 2Í до Phyl и т.д.

Компврвтор нуля значения функции может отсутствовать, поскольку в моменты 4 kn Ж л и т,д. он только подтверждает установку счетчика в исходное положение, Наличие компараторв нуля повышает надежность устройства за счет исключения накапливания ошибки (спучайного сбоя в каком-либо попупериоде) в последующих периодах.

Необходимая степень дискретизации входного сигнала (l1 ) определяется выбором разрядности соответствующих узлов схемы, 4Î формула изобретения

Дискретный преобразователь, содержащий импульсный компаратор, выход кохо1 б рого соединен со счетчиком, подкпюченным к дешифратору, управляющие выходы которого через ключи соединены с источ. никами опорных напряжений, причем обь; единенные выходы ключей соединены с первым входом компвратора, второй вход которого подключен к входной шине, о ти и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены триггер знака производной, элемент определения максимума и минимума функции и шесть ключей, первый иэ которых включен между первым входом компаратора и входной шиной,второй ключ — между вторым входом компаратора и объединенными выходами кпючей, соединенных с источниками опорных на-. пряжений, третий ключ - между вторым входом компаратора и входной шиной, четвертый ключ — между первым входом компвраторв и объединенными выходами кпючей, пятый ключ — между выходом компвраторв i и суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов и шестой ключмежду выходом компаратора и вычитающим входом счетчика, управляющие входы первого, второго и пятого кпючей, и третьей, четвертого и шестого подключены соответственно к нулевому и единич- ному выходам триггера знака производной, входы триггера знака производной соединены с выходами элемента определения максимума и минимума функции, вход которого подключен к входной шине.

2. Шпендин В. М. цифровые измерительные преобразователи. М., 1973, с. 220 (прототип).