Функциональный преобразователь Советский патент 1984 года по МПК G06G7/26 G06J3/00 

Описание патента на изобретение SU1109765A1

Изобретение относится к автоматике и вычислитепьной технике, в частности к устройствам для функционального преобразования аналоговых сигналов в напряжение, длительность импульса и цифровой код. Известен функциональньй преобразо ватель, содержащий аналого-цифровой преобразователь, блок коммутации, йреобразователь напряжения в длигельность импульса, программный блок, генераторы импульсов, элементы И и выходной счетчик Недостатками функционального преобразователя являются ограниченная область применения и конструктивная сложность. Известен также функциональный преобразователь, содержащий источник эталонного напряжения, ключи, дешифр тор, группы масштабных резисторов, линейный делитель напряжения, операционный усилитель и выходной блок преобразования в код 21. Недостатком данного функционально- 5 го преобразователя является ограниче йая область применения. Наиболее близким к изобретению является функциональный преобразователь, содержащий ключи, первый из которых подключен управляющим вхо- дом к первому выходу блока синхронизации, а выходом - к первому входу интегратора, соединенного вторым вхо дом с выходом масштабирующей резисторной матрицы, подключенной входами к соответствующим выходам коммутатора, соединенного информационными входами с первым и вторым выходами источника эталонного напряжения, причем выход интегратора подключен к информационному входу блока выборки-хранения, соединённого управляющим входом с цторым выходом блока син хронизации, вход опорной частоты которого подключен к первому выходу задающего генератора, управляющие входы - к входам аргументов функционального преобразователя, третий вуход - к управляющему входу второго ключа и к управляющему входу ком мутатора, а группа выходов - к групп управляющих входов коммутатора, причем третий выход источника эталон ного напряжения соединен с сигнальным входом второго ключа, подключенного выходом к первому входу интегра тора, а сигнальный вход первого ключа соединен с выходом блока выборки-хранения. Блок синхронизации содержит счетчик и формирователь временных интервалов, счетный вход которого соединен с входом опорной частоты блока синхронизации и со счетным входом счетчика, управляющие входы - с управляющими входами блока синхронизации, первый, второй и третий выходи - с первым, вторым и третьим выходами блока синхронизации, а четвертым выходом - с управляющим входом счетчика, выходы которого являются группой выходов блока синхронизации Г31. Однако преобразователь, хотя и позволяет выполнять нелинейные преобразования аргумента, представленного цифровым кодом в выходное напряжение, но не позволяет осуществлять функциональные преобразования аргумента, представленного в виде напряжения, в выходные сигналы, представленные в виде напряжения, длительности импульса и цифрового кода соответственно. Это ограничивает область применения функционального преобразователя. Цель изобретения - расширение области применения функционального преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь, содержащий ключи, первый из которых подключен управляющим входом к первому выходу блока СИНХРОНИзации, а выходом - к первому входу интегратора, соединенного вторым входом с выходом масштабирующей резисторной матрицы, подключенной входа-, ми к соответствующим выходам коммутатора, соединенного информационными 7 входами с первым и вторым выходами источника эталонного напряжения, причем выход интегратора подключен к информационному входу блока выборки-хранения, соединенного управляющим входом с вторым выходом блока синхронизации, вход опорной частоты которого подключен к первому выходу задающего генератора, дополнительно введены распределитель импульсов, преобразователь напряжения в длительность импульса, выходной счетчик, переключатель и компаратор, соединенный первым входом с входом аргумента функционального преобразователя и с сигнальным входом первого ключа, вторым входом -; С ШИНОЙ нулевого потенциала функционального преобразователя, а выходом - с, управляющим

входом переключателя, подключенного сигнальными входами к выходам источника эталонного напряжения, а выходом - к сигнальному входу второго ключа, соединенного выходом , с :третьим входам интегратора, .а управляющим входом - с выходом преобразователя напряжения в длительность импульса, стробирующим входом выходного счетчика и со стробирующим входом блока синхронизации, подключенного третьим и четвертым выходами к управляющему входу преобразователя напряжения в длительность импульса .и входу сброса выходного счетчика соответственно, а группой выходов к входам распределителя импульсов, соединенного выходами с управляющими входами коммутатора, причем счетный вход выходного счетчика подключен к второму выходу задающего генератора, а информационньй вход преобразователя напряжения в длительность импульса соединен с выходом блока выборки-хранения,

На фиг. 1 изображена блок-схема функционального преобразователя; на. фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие.его работу.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит источник 1 эталонного напряжения, коммутатор 2, масштабирующую резисторную матрицу 3, интегратор 4, блок 5 выборки-хранения, блок 6 синхронизации, распределитель 7 импульсов, задающий генератор 8, преобразователь 9 напряжения в длительность импульса, выходной счетчик 10, первый ключ 11, компаратор 12, переключатель 13 и второй ключ 14. .

Ключ 11 подключен управляющим входом к первому выходу блока 6 синхронизации, а выходом - к первому входу интегратора 4. Интегратор 4 соединен вторым входом с выходом резисторной матрицы 3, подключенной входами к соответствующим выходам коммутатора 2. Коммутатор 2 соединен информационными входами с первым и вторым выходами источника 1 эталонного напряжения . Выход интегратора 4 подключен к информационному входу блока 5 выборки-хранения, соединенного управляющим входом с вторым выходом блока 6 синхронизации. Вход опорной частоты блока 6 подключен к первому выходу генератора 8. Компаратор 12

соединен первым входом с входом аргумента функционального преобразовАтеля и с сигнальным входом ключа 11, вторым входом - с шиной нулевого потенциала функционального преобразователя, а выходов - с управляющим входом переключателя 13. Переключатель 1.3 подключен сигнальными входами к выходным источникам 1, а выходом - к сигнальному входу ключа 14, соединенного выходом с третьим входом интегратора 4, а управляющим входом - с выходом преобразователя 9 напряжения в длительность импуль

са, стробирующим входом счетчика 10 и со стробирующим входом блока 6 синхронизации. Блок 6 подключен третьим и четвертым выходами к управг ляющему входу преобразователя 9 и

входу сброса счетчика 10 соответственно, а группой .выходов - к входам распределителя 7 импульсов, соединенного выходами с управляющими входами коммутатора 2. Счетный вход счетчика 10 подключен к второму выходу .генератора 8, а информационный вход преобразователя 9 соединен.с выходом блока 5 выборки-хранения. Блок 6 синхронизации содержит счетчики 15

и 16, счетные входы которых подключены к входу опорной частоты блока 6, а управляющий вход счетчика 15 - к стробирующему входу блока. Выходы счетчика 16 соединены с входами

дешифратора 17, выходы которого являются первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока 6, а выходы счетчика 15 являются группой выходов блока 6.

Функциональный преобразователь работает циклично.

В каждом цикле осуществляется: интегрирование интегратором 4 напряжения Цу аргумента в течение времени Тц, задаваемого блоком 6 синхронизации; выборка выходного напряжения интегратора 4 блоков 5. выборкихранения с последующим запоминанием его в течение времени цикла Тм ; интегрирование интегратором 4 компенсационного напряжения (или-Е ) источника 1 эталонного напряжения (знак этого напряжения выбирается противоположным знаку напряжения Ux аргумента с помощью компаратора 12 и переключателя 13) в течение интервала времени компенсации Ту. , которое задается преобразователем 9 напряжения в длительность импульса, Поочередное включение каждого из t.e3HCTopoB резисторной матрицы 3 ме ду источником 1 эталонного напряжения и входом интегратора 4 в течение времени компенсации % и запол йение интервала времени компенсации Ту эталонной частотой t, зада щего генератора 8. Предположим, что перед началом П1)еобразования напряжение на выходе блока 5 выборки-хранения равно произвольной величине, Тогда напряжени на выходе блока 5 выборки-хранения после окончания ряда циклов работы преобразователя, т.е. в установившемся состоянии, при соответствующе выборе емкости конденсатора интегра тора 4, обеспечивающем сходимость процесса, становится ра:вным н t. П| Т . ,) .(.fel.M | ;г-п Luy гГ - 4 i-4 М Я. - времязадагощее сопротивлен интегратора А по его третьему входу .(входу ком пенсации); 2 - времязадающее сопротивлен интегратора 4 по его первому входу (входу измерения); , СЯ-г - коэффициент передачи пре; образователя 9, Е - напряжение источника 1, подключенного к г му резистору матрицы 3; i - сопротивление i-ro резис тора матрицы 3; tt - количество входов матрицы 3-, t- - время от начала цикла до начала ч-го участка аппроксимации, знаковая функция. Длительность очередного импульс Т% на выходе преобразователя 9 в установившемся состоянии становитс равной а код на выходе счетчика 10 опреде ляется выражением Ny,M g.S,p gLHfjEjM-fe) (.T R bo ЕоГ. w2 Таким образом, код на выходе фу ционального преобразователя состои из двух слагаемых. Первое слагаемо пропорционально.напряжению Ux аргумента, а второе определяется значениями сопротивлений -i резисторов матрицы 3 и времени f. их подключе.ния. Подключение резисторов матрицы 3 прекращается по окончании-интервала времени Ту компенсации. В качестве примера (фиг. 2) прив едены временные диаграммы токов .Т Тх е поступающих на входы интегратора ,4 соответственно через ключи 11 и 14 и резисторы Ry( матрицы 3 при определенном интервале времени компенсации, а также кривые функциональной зависимости выходного кода преобразователя от входного параметра Р датчика, выходное напряжение Оу которого служит входным для преобразователя (кривая 1 - в случае без л вателя (кривая 1 - в случае без линеаризации, кривая 2 - в случае исг исполь1зования линеаризации, кривая 3 зокания .пинеяпияаиии. кпивяя i - идеальная). В данном случае требуемая функциональная зависимость полу1,ена помощью кусочно-линейной аппроксимации, имеющей десят-ь участков. В зависимости от угла наклона каждого участка кривой выбирается сопротивление резистора и полярность подключаемого к нему напряжения. Таким образом, с помощью функционального преобразователя возможна реализация различных функциональных зависимостей выходного кода от напряжения датчика при сравнительно высокой точности и низких аппаратурных затратах. Требования к точности и стабильности резисторов матрицы 3 могут быть сравнительно невысокими. Например, при нелинейности порядка 5% (типичное значение для многих используемых в промьшшенности датчиков) влияние нестабильности сопротивления резисторов матрицы 3 уменьшается примерТно в 20 раз, что при требуемой погрешности преобразования 0,1% позволяет использовать резисторы с нестабильностью сопротивления в пределах 2%, т.е. дешевые резисторы типа ОМЛТ, С2-23 и др. Требования к вновь вводимым блокам также предъявляются невысокие. Преобразователь 9 напряжения в длителькость импульса может быть построен по простейшей схеме (интегратор-компаратор), так как его погрешность не входит в уравнение (1) преобразовання, а измсмю.иие его коэффицнента передачи Кр может влиять только на сходимость процесса преобразования Таким образом, предлагаемый преобразователь осуществляет нелинейное преобразование напряжения в напрячгение, длительность импульса и циф1158 ровой код, что расширяет область его возможного применения по сравнению с известным. Перестройка преобразователя с одной функции на другую может выполняться на основе перестройки резисторов матрицу 3 или замены матрицы.

Похожие патенты SU1109765A1

название год авторы номер документа
Функциональный преобразователь 1983
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Лунин Владимир Михайлович
  • Самарцев Юрий Николаевич
  • Рощин Владимир Константинович
  • Русин Владимир Иванович
  • Артеменко Владимир Степанович
  • Бобков Юрий Владимирович
  • Гулак Олег Николаевич
SU1107138A1
Преобразователь среднего значения напряжения 1982
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Лунин Владимир Михайлович
  • Коротынский Александр Евтихиевич
  • Артеменко Владимир Степанович
  • Русин Владимир Иванович
  • Самарцев Юрий Николаевич
  • Власенко Юрий Николаевич
  • Рощин Владимир Константинович
  • Гулак Олег Николаевич
SU1114964A1
Функциональный преобразователь 1982
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Лунин Владимир Михайлович
  • Самарцев Юрий Николаевич
  • Беда Владимир Иванович
  • Власенко Юрий Николаевич
  • Русин Владимир Иванович
  • Рощин Владимир Константинович
  • Артеменко Владимир Степанович
SU1016799A1
Функциональный преобразователь 1980
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Губарь Валентин Иванович
  • Туз Юлиан Михайлович
  • Лунин Владимир Михайлович
  • Павлишин Николай Михайлович
  • Артеменко Владимир Степанович
  • Рощин Владимир Константинович
  • Русин Владимир Иванович
SU920766A1
Функциональный преобразователь 1988
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Туз Юлиан Михайлович
  • Двораковский Юрий Анатольевич
  • Шерстюк Ростислав Владимирович
  • Шурпач Станислав Анатольевич
SU1605262A1
Функциональный преобразователь 1979
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Туманов Юрий Германович
  • Губарь Валентин Иванович
  • Хохлов Юрий Викторович
  • Барышевский Николай Николаевич
  • Артеменко Владимир Степанович
  • Рощин Владимир Константинович
  • Русин Владимир Иванович
SU809239A1
Преобразователь частоты в напряжение 1983
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Самарцев Юрий Николаевич
  • Власенко Юрий Николаевич
  • Рощин Владимир Константинович
  • Русин Владимир Иванович
  • Артеменко Владимир Степанович
  • Волохин Валерий Викторович
  • Семенов Юрий Григорьевич
SU1190509A2
Измеритель сопротивлений резисторов 1985
  • Быстрицкий Герман Георгиевич
  • Игнатов Борис Николаевич
  • Павлов Анатолий Николаевич
  • Пономарев Виктор Стефанович
SU1357866A1
Устройство для определения отношения двух напряжений 1982
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Лунин Владимир Михайлович
  • Коротынский Александр Евтихиевич
  • Рощин Владимир Константинович
  • Русин Владимир Иванович
  • Артеменко Владимир Степанович
  • Самарцев Юрий Николаевич
  • Власенко Юрий Николаевич
  • Гулак Олег Николаевич
SU1075273A1
Измерительный преобразователь 1986
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Лунин Владимир Михайлович
  • Власенко Юрий Николаевич
  • Русин Владимир Иванович
  • Прокопенко Юрий Олегович
SU1374149A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 109 765 A1

Реферат патента 1984 года Функциональный преобразователь

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий ключи,первый из которых подключен управляющим входом к первому выходу блока синхронизации, а выходом - к первому входу интегратора, соединенного вторым входом с выходом масштабирующей резисторной матрицы, подключенной входами . к соответствующим выходам коммутатора, .соединенного информационными входами с первым и вторым выходами источника эталонного напряжения, причем выход интегратора подключен к информацион,ному входу блока выборки-хранения, соединенного управляющим входом с вторым выхрдом блока синхронизации, вход опорной частоты которого подключен к первому выходу задающего генератора, отличающийся тем, что, с целью распшрения области применения функционального преобразователя, в него дополнитедхьно введены распределитель импульсов, преобразователь напряжения в длительность импульса, выходной .счетчик, переключатель и компаратор, соединенный первым входом с входом аргумента функционального преобразова- . теля и с сигнальным входом первого ключа, вторым входом - с шиной нулевого потенциала функционального . преобразователя, а выходом - с управляющим входом переключателя, под-i § ключенного сигнальными входами к выходам источника эталонного напря(П жения , а выходом - к сигнальному входу второго ключа, соединенного выходом с третьим входом интегратора, а управляющим входом - с.выходом J преобразователя напряжения в длитель ность импульса, стробирующим входом выхадного счетчика и со стробирующим входом.блока синхронизации, подключенного третьим и четвертым со м выходами к управляющему входу преобра зователя напряжения в длительностях j импульса и входу сброса выходного j 05 сд счетчика соответственно, а группой выходов - к входам распределителя I импульсов, соединенного выходами с управляющими входами коммутатора, причем счетный вход выходного счетчика подключен к второму выходу задающего генератора, а информационный вход преобразователя напряжения в длительность импульса соединен с выходом блока выборки-хранения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1984 года SU1109765A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Устройство для коррекции нелинейности 1975
  • Гогишвили Тенгиз Григорьевич
  • Девдариани Улико Николаевич
  • Елфимов Юрий Иванович
  • Одишария Корнелий Мамантьевич
  • Цаава Лондер Леванович
SU555396A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
, 2
Смолов В.В
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Л., Энергоиздат, 1981, с
Торфодобывающая машина с вращающимся измельчающим орудием 1922
  • Рогов И.А.
SU87A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Функциональный преобразователь 1979
  • Сергеев Игорь Юрьевич
  • Туманов Юрий Германович
  • Губарь Валентин Иванович
  • Хохлов Юрий Викторович
  • Барышевский Николай Николаевич
  • Артеменко Владимир Степанович
  • Рощин Владимир Константинович
  • Русин Владимир Иванович
SU809239A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1

SU 1 109 765 A1

Авторы

Сергеев Игорь Юрьевич

Лунин Владимир Михайлович

Власенко Юрий Николаевич

Самарцев Юрий Николаевич

Рощин Владимир Константинович

Русин Владимир Иванович

Артеменко Владимир Степанович

Бобков Юрий Владимирович

Гулак Олег Николаевич

Даты

1984-08-23Публикация

1983-04-11Подача