Интегратор Советский патент 1984 года по МПК G06G7/18 

Изобретение относится к вычислительнбй технике и может быть использовано в автоматических регуляторах н моделирующих устройствах. Известен интегратор, содержащий четьфе сумматора, три блока умножения, четыре регистра и элементы И С 1. Недостатками данного интегратора являются погрешность, возникающая из-за квантования переменных, и боль щая сложность устройстваi Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является интегратор, содержащий генератор импульсов, двоичньй счетчик, цифроаналоговый преобразователь, компаратор делитель частоты, элемент И и счетчик выход генератора подключен к .первому входу элемента И и через двоичный счетчик к входу цифроаналоroiBoro преобразователя, выход которо го через компаратор соединей с вторым входом элемента И, вход делителя частоты присоединен к выходу элемента И, а вьщод -К входу счетчика 2 Недостатком известного устройства является зависимость точности от стабильности частоты генератора и от разрядности цифроаналогового преобразователя, кроме того, точность устройства резко падает при интегрировании изменяющегося напряжения. При-интегрировании в течение длитель ного интервала времени трудно обеспечить высокую точность, i Цель изобретения - повьпиение точности интегрирования. Поставленная цель достигается тем, что в интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, выход которого через первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, реверсивный счетчик, сум мирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом интегратора, введены два инвертора, второй пороговый блок второй элемент И, триггер и реле. причем входы второго порогового блок и первого инвертора подключены к входу интегратора, выход второго порогового блока соединен с вторым входом первого элемента И и через второй инвертор - с первым входом второго элемента И, второй вход кото рого подключен к выходу первого порогового блока, соединенному с входо триггера, выход второго элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, выход триггера через обмотку реле соединен с шиной нулевого потенциала, вход интегратора подключен к входу интегрируклцего усилителя через размыкающие контакты реле, замыкающие контакты которого включены между выходом первого инвертора и входом интегрирующего усилителя. На фиг.1 представлена блок-схема интегратора; на фиг.2 - диаграмма, пояснякнцая его работу. Интегратор (фиг.1) содержит интегрирующий усилитель 1, пороговые блоки 2 и 3, инверторы 4 и 5, элементы И 6 и 7, триггер 8, реле 9, реверсивный счетчик 10, цифроаналоговый преобразователь 11. Интегратор работает следующим образом. Перед началом интегрирования в реверсивный счетчик 10 записьгааются начальные условия в двоичном коде. которым соответствует нулевое напряжение на выходе двухполярного цифроаналогового преобразователя 11. , Триггер 8 со счетнь1м входом находит-. ся в нулевом состоянии, обмотка реле 9 не возбуждена. При интегрировании напряжение с входа устройства через размыкающие контакты реле 9 поступает на вход интегрирующего усилитехш 1, который начинает его интегрироОдновременно входное напряжение (для определенности предположим,что оно положительное) поступает на пороговый блок 3 с нулевым порогом срабатьшания. На его выходе появляется логическая 1 (О при отрицательном входном напряжении), которая поступает на второй вход элемента И 7 и через инвертор 5 - на первый вход элемента И 6. Напряжение с выхода интегрирующе- го усилителя 1 подается на вход порогового блока 2 с двумя порогами срабатьшайия +V и -V (фиг.2). При достижении напряжением значения - v (при положительном входном напряжении) или + V (при отрицательном) на выходе порогового блока 2 появляется логическая 1. .При этом на выходе элемента И 7 также появляется 1, которая поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 10, увели.чивая его содержимое на 1. На выходе цифроаналогового преобразователя 11 появляется положительное напря жение. Кроме того, логическая 1 с выхода порогового блока 2 проходит на вход триггера 8, который при этом переходит в единичное состояние; сра батывает реле 9. После этого на вход интегрирукяцаго усилителя 1 через замыканщие контакты реле 9 поступает проинвертированное аналоговым инвертором 4 входное напряжение. Напряжение на выходе интегрирующего усилителя 1 начинает постепенно расти (сначала уменьшается от -V до О, затем увеличивается до + V. Как только это напряжение достигает значения -(-V срабатывает пороговый блок 2, логическая 1 с его выхода поступает на вход триггера 8, который переходи в нулевое состояние, реле 9 переходи в исходное состояние. Логическая 1 с выхода порогового блока 2 через элемент И 7 проходит на суммируихций вход реверсивного счетчика 10, содер жимое которого увеличивается еще на 1. Это приводит к росту положитель ного напряжения на выходе цифроана огового преобразователя 11, При изменении поляргГОсти .входного сигнала с положительной на отридательную интегратор функционирует аналогично, с той лишь разницей,что на выходе порогового блока 3 присутствует логический О, который запрещает прохождение импульсов на суммируняций вход реверсивного счетчика 10 через элемент И 7 и разрешает - на вычитакаций (при помощи инвертора 5 и элемента И 6), Поэтому содержимое счетчика с каждьш пришедшим от порогового блока 2 импульсом уменьшается на 1, что приводит сначала к уменьшению положительного, а затем к росту отрицательного напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 Точность интегратора определяется в основном лишь порогом срабатывания порогового блока 2 и разрядностью реверсивного счетчика 10 и цифроаналогового преобразователя 11, Точность при интегрировании как постоянного, так и изменяющегося входного напряжения не уменьшается при длительном времени интегрирования. Использование интегратора позволяет повысить точность измерения и надежность работы за счет упрсяцения цены циклического преобразования. Технико-экономический эффект от применения интегратора обусловлен по вышением точности и надежности.

ИНТЕГРАТОР, содержащий интегрирующий усилитель, выход которого через первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, a выход подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом интегратора, о т л и ч аю ,щ и и с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены два инвертора, второй пороговый блок, второй элемент И, триггер и реле, причем входы второго порогового блока и первого инвертора подключены к входу интегратора, выход второго порогового блока соединен с вторым входом первого элемента И и через второй инвертор - с первым входом второго элемента И, второй вход KOTojporo подключен к выходу первого порогового блока, соединенному с входом триггера, выхЪд второго элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, выход триггера через обмотку реле соединен с шиной нулевого потенциала, вход интегратора подключен к входу интегрирующего усилителя через размыкаюпше контакты реле, замыкающие контакты которого включены между выходом первого инвертора и входом интегрирующего усилителя. ч 0д СЛ СХ)

.jr..

Щ,0

/

-гг.