Число-импульсный функциональный преобразователь
Патент 997040
Авторы
Классы МПК
Число-импульсный функциональный преобразователь
Иллюстрации
Реферат
Своз Севетскик
Совреалистичвскик
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дoпoлиитeльнoe к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 03.07. 81 (21) 3314490/18-24 tôô) М. Кд.з с присоединением заявки 89— (23) Приоритет—
G 06 F 15/31
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений н открытий (ЩУДК 681.325 (088.8) Опубликовано 1502.83. Бюллетень М 6
Дата опубликования описания 150283
Т.Г.Галамай, В.Б.Дудыкевич и З.N.Ñòðèëeöêèé:;" (72) Авторы изобретения
Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (73) Зеявитвль (54) ЧИСЛО-ИИПУЛЬСНЫЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к. автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах измерения и контроля температуры для линеариэации характеристик первичных измерительных преобразователей.
Известно устройство, содержащее счетчик импульсов входной частоты, . счетчик приращений, схему сравнения, образующие двоичныйделитель и счетчик результата g1).
Недостатками этого устройства являются невысокая точность и узкие функциональные возможности, вызванные тем, что на оба входа двоичного делителя, реализующего зависимость 2х/y.
° а, где,х - переменная, поступающая в виде импульсной последовательности на вход делителя; у - переменная, поступающая на вход счетчика приращений; а - коэффициент пересчета счетчиков, подается входная импульсная последовательность х, в результате чего на его выходе не может появиться более одного импульса.
Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является преобразователь, содержащий счетчики, группу элементов И с элементом
ИЛИ на выходе, элемент задержки и элемент HJiH (2).
Недостатком устройства являются узкие функциональные возможности, ограничениые тем, что преобразователь пригоден для воспроизведения Функциональной зависимости только одного вида, а это сужает область применения устройства, тогда как при проектировании аппроксиматоров, применяемых в устройствах линеаризации, часто возникает необходимость в функциональных преобразователях, воспроизводящих подобные функции, но имеющие при одинаковых значениях аргумента различную кривизну.
Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет воэможности дополнительного воспроизведения нелинейных зависимостей с переменной крутизной.
ПоставЛенная цель достигается тем, что в число-импульсный .Функцио-. нальный преобразователь, содержащий два счетчика, первую группу импульсно-потенциальных элементов И и два элемента ИЛИ, входы первого элемента
ИЛИ соединены с выходами импульснопотенциальных элементов И первой группы, импульсные входы которых соедине997040
xdx
У 4 1 (2) откуда Йч=дхЫ2 (9) или
С1 ч =(3х1 "- " (10) X ч J- Сх, L. aux (12) откуда (13) ны с выходом перво ro счет чи ка, вход которого соединен с входом преобраз< вателя, выход второro счетчикà сое«« динен с nîòåíöèàëüíûìè входами им пульсно-потенциальных элементов И первой группы, введены вторая группа импульсно-..потенциальных элементов И, ключ и импульсный сумматор-вычитатель, первый вход которого соединен с выходом ключа, первый и второй входя которого соединены соответственно с входом преобразователя и выходом второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами импульсно-потенциальных элементов И второй группы,им пульсные и потенциальные входя которых соединены соответственно с выхо- 15 дами младших и старших разрядов первого счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом импульсного сумматора-вычитателя, выход которого соединен с входом .31 второго счетчика и выходом преобразователя.
На чертеже представлена блок-схема преобразователя.
Число-импульсный функциональный Я преобразователь содержит вход 1 преобразователя, двоичные умножители 2 . и 3, счетчики 4 и 5, группы б и 7 им пульсно-потенциальных элементов И, импульсный сумматор-вычитатель 8, З0 ключ 9, входы 10 и 11 ключа, выход
12 преобразователя, элементы ИЛИаиЯ. . Счетчик 4 с группой б образуют первый (классическ@й) двоичный умножитель 2 частоты.
Счетчик 4 и группа 7 образуют второй двоичный умножитель 3. Этот умножитель Отличается от обычного тем,.что в нем функцию счетчика-делителя и управляющего счетчика выполняет один и тот же счетчик, в данном 40 случае счетчик 4. Если на вход этого умножителя в виде импульсной последовательности поступают приращения
Ä X числа х, импульсная последовательность dy на его выходе определяется 45 выражением
Qy=-с1х, где а - коэффициент пересчета счетчи. ка 4. 50
Устройство работает следующим образом.
Пусть вначале через ключ 9 проходит импульсная последовательность, поступающая на первый вход 10 ключа и не проходит импульсная последовательность, поступающая íà его второй вход 11.
На вход .1 в виде импульсной последовательности поступают приращения х переменной х. Тогда в пределах 40 изменения переменной х в счетчике 4 записывается число
I dx-=õ. (1) о 65
I
Приращения (4 на выходе группы 7 определяются приращениями d х, поступающими на вход счетчика 4, и управляющим числом х записанным в счетчике 4 где а - коэффициент пересчета счетчика 4.
Эначение приращений dZ на выходе группы б определяются приращениями
Ьч, поступающими на вход счетчика
5 с выхода импульсного сумматора-вычитателя 8, и управляющим числом х, записанным в счетчике 4.
QZав ° (3) .Так как. приращения dv на выходе блока 8 определяются из выражения дч (3yidZ (4) где знак "+" - при работе блока 8 в режиме сложения; знак "-" - в режиме вычитания импульсных последовательностей, то подставив в выражение (4) значения выражений (2) и (3) имеем
x x+ xc3v а
Разделив переменные, получим.gv Ях, (6) Читало v записанное в счетчике 5, определяется из выражения х
v f, >;, (7) v хх-а3 1 о х (8)
Пусть теперь через ключ 9 проходит импульсная последовательность, поступающая на второй вход 11 ключа, и не проходит импульсная последовательность, поступающая на его первый вход. 10.
Тогда приращения 3v на выходе блока 8 определяются из выражения
Откуда
Яч Цх. (11) а х.
Число ч, записанное в счетчике
5, в этом случае определяется из выражения
997040
В формулах {8) и (13) знак "+"при работе импульсного сумматора-вычитателя 8 в режиме вычитания импульсных последовательностей, знак "-"а режиме их сложения.
Функцию, выполняемую ключом 9, можно записать для входа 10 (1р если К «О щз .. О, если К„. =1,, ф (14) !
О для,,входа 11
1, если К =0;
К = (15) О, если К =1. !5
Ю Тогда работу преобразователя, в общем случае, можно описать выражени(16) 20
v К 0 ч4 +К, ч !
v aux (18)
Сравнительный анализ прототипа и предлагаемого преобразователя позволяет утверждать, что класс воспроизводимых предлагаемым устройством функций вида (8), {13) и (18) эначитель- 50 но расширен. Это подтверждается тем, или
1 ..V К, X-te )+К„(р нЯ ) "1. (17)
В рассмотренных режимах работы
2$ преобразователя управление группами . элементоВ И осуществляется пряьиям кодом числа, поступившего в счетчи к 4. .. Пусть через ключ 9 проходит импульсная последовательность, поступающая на второй вход 11 ключа, и не проходит импульсная последовательность, поступакщая aa его первый вход
10, импульсный сумматор-вычитатель 8 работает в режиме сложения их, а управление группой 6 элементов Й осуществляется дополнительным кодом числа, поступающего в счетчик 4. Тогда работа преобразователя описывается 40 уравнением (вывод его аналогичен предыдущим) что данный преобразователь воспроиз- водит функции вида (8), (13) и (18) q тогда как прототип - только функции вида (18) .
Формула изобретения
Число-импульсный функциональный преобразователь, содержащий два счетчика, первую группу импульсно-потенциальных элементов И и два элемента
ИЛИ, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами импульсно-потенциальных элементов И первой группы,. импульсные входы которых соединены с выходом первого счетчика, вход. которого соединен с входом преобразователя, выход второго счетчика соединен с потенциальными входами импульсно-потенциальных элементов И первой группы, отличающийся тем, что, с целью расширения клааса решаемых задач за счет воэможности дополнительного воспроизведения не-, линейных зависимостей с переменной крутизной, в него введены вторая группа импульсно-потенциальных элементов И, ключ н импульсный сумматорвычитатель, первый вход которого соединен с выходом ключа, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом преобразователя и выходом второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами импульсно-.потенциальных элементов И второй группы, импульсные и потенциальные входы которых соединены соответственно с выходамн младаих и старших разрядов первого счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом импульсного сумматора-зы-. читателя, выход которого соединен с входом второго счетчика и выходом преобразователя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Taylor D., Яао D.N., Hulley -1, Pulse Pace Processing.-"Electronic .Equipment News", 1972 v.14, 9 1, рр..47-49.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 572783, кл. G 06 F 15/31, 1976 (прототий).
Составитель A.Çîpèí
Редактор Л.Алексеенко Техред K,Èûöüî Корректор И.Шулла
Заказ 935/67 Тираж 704 Подпи оное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4