Устройство для линеаризации характеристик измерительных преобразователей Советский патент 1984 года по МПК G06J3/00 G06F17/17 

Изобретение относится к автоматике и вьь числительной технике и найти примене ние в многоканальных измерительных система с различными типами нелинейных измерительных преобразователей. Известно устройство для линеаризации, содержащее аналого-цифровой преобразователь, коммутатор, времяимпульсный преобразовател управляемый генератор, программный блок и реверсивный счетчик 1}. Недостатком устройства является пониженная точность линеаризации. Известно также устройство для линеаризац содержащее управляемый делитель частоты, двоичный умножитель, счетчик, блок памяти и переключатель каналов 2. Недостатками данного устройства являются пониженная точность линеаризации и ограниченная область применения. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для линеаризации характерис тик измерительных преобразователей, содержа щее преобразователь аналог-число импульсов, подключенный входом к информационному входу устройства, и два счетчика, первь Й из которых соединен выходами с информаад онными входами коммутатора, подключенного управляющими входами к -выходам блока па мяти, соединенного первой группой адресных входов с шиной ввода кода номера измерительного преобразователя, а второй группой адресных входов - с выходами второго счетчика, подключенного входом к выходу делителя частоты, соединенного входом с вы ходом соответствующего разряда nepBOio счетчика, подключенного входом к выходу блока суммирования и вычитания импульсов, входы которого соединены с выходами коммутатора и с выходом число-импульсного сиг нала преобразователя аналог-число импульсов 3. Недостатком описанного устройства являет пониженная точность линеаризации из-за разбиения диапазона измеряемой величины на участки аппроксимации равной Цели изобретения - повышение точности линеаризации. Поставленная цель достигается тем, что Б устройство для линеаризации характеристик измерительных преобразователей, содержащее преобразователь аналог-число импульсов, подключенный входом к информационному входу устройства, и два счетчика, первый из которых соединен выходами с информационн ми входами коммутатора, подключенного управляющими входами к выходам блока памя ти, соединенного первой группой адресных входов с шийой ввода кода номера измерительного преобразователя, а второй группой адресных входов - с выходами второго счетЩ1ка, подключенного входом к выходу делителя частоты, введен rpeim счетчик, выход которого является выходом устройства, а вход соединен с выходом коммутатора, причем третья группа адресных входов блока памяти подключена к выходам кода диапазона преобразования преобразователя аналог-число импульсов, соединенного выходом число-импульсного сигнала с входами первого счетчика и делителя частоты. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для линеаризации характеристик измерительных преобразователей; на фиг. 2 - блок-схема преобразователя аналог-число им- пульсов; на фиг. 3 - схема коммутатора. В качестве преобразователя аналог-число импульсов, имеющего выход Число-импульсного сигнала и выход кода диапазона преобразования, может быть использован цифровой вольтметр постоянного тока Ф4830. Устройство для линеаризации характеристик измерительных преобразователей (фиг. 1) содержит первый счетчик 1, подключенный выходами к информационным входам коммутатора 2, соединенного управляющими входами с выходами блока 3 памяти (например, постоянного или перепрограммируемого типа). Блок 3 памяти подключен первой группой адресных входов к шине 4 ввода кода номера измерительного преобразователя, а второй группой адресных входов - к выходам второго счетчика 5, соединенного входом с выходом делителя 6 частоты. Преобразователь 7 аналог-число импульсов (например вольтметр Ф4830) подкл очен входом к информационному входу 8 устройства, выходом число-импульсного сигнала - к входам счетчика 1 и делите.чя 6, а выходом кода диапазона преобразования - к третьей группе адресных входов блока 3 памяти. Выход коммутатора 2 соединен с входом третьего счетчика 9, выход которого является выходом устройства. Преобразователь 7 аналог-число импульсов (фиг. 2) содержит тактовый генератор JO, блок 11 синхронизации, блок 12 выбора диапазона, управляемый делитель 13 и интегрирующий преобразователь 14 аналог-частота. Входом преобразователя 7 являются сигнальные входы блока 12 и управляемого делителя 13, выходом число-импульсного сигнала является выход интегрирующего преобразователя 14, а ВЬ1ходом кода диапазона - выход блока 12 выбора диапазона. Коммутатор 2 (фиг. 3) содержит группу дифференцирующих цепочек 15, входы которых являются информационными входами коммутатора 2. Выходы дифференцирующих цепочек 15 подключены к входам двухвходовых элементов И 16, вторые входы которых явля ются управляющими входами коммутатора 2, а выходы подключены к входам выходного . элемента ИЛИ 17. Устройство работает следующим образом. На вход 8 преобразователя 7 поступает аналоговое напряжение. В зависимости от величины входного сигнала автоматически 1 ыбирается диапазон работы преобразователя 7, причем код номера диапазона поступает на третью групцу адресных входов блока 3 памя ти. При этом выбирается зона пам:яти блока 3, в которой . хранятся коэффициенты аппроксимации, соответствующие выбранному диапаз ну преобразования аналогового сигнала. На выходе число-импульсного сигнала преобразователя вырабатывается число-импульсный код, соответствующий величине аналогового сигнала на информационном входе устройства. Последовательность импульсов с вых да преобразователя 7 поступает на делитель 6 осуществляюидий разбиение на участки аппрок симации. Коэффициент деления делителя 6 соответствует длине участка аппроксимации. Выход делителя 6 подключен к входу счет; чика 5 участков аппроксимации. Переключение счетчика 5 в следующее состояние соотве ствует новому участку аппроксимации, на кот ром на управляющие, входы коммутатора 2 с выходов блока 3 памяти поступает новое значение кода коэффициента аппроксимации, соответствующее новому участку. Число-импульсный код с выхода преобразователя 7 поступает также на вход счетчика 1. Общее число импульсов, вырабатывающееся на выходах счетчика 1, равно поступившему на вход счетчика числу импульсов. Импульсы с выходов триггеров счетчика 1 поступают на информационные входы коммутатора 2. С выхода коммутатора 2 на каждом участ ке аппроксимации на вход счетчика 9 поступ ет число импульсов, пропорциональное произведению числа импульсов, поступающих на информационные входы коммутатора 2, на код коэффициента аппроксимации, поступающий на управляющие входы коммутатора на данном участке (коммутатор 2 выполняет функции двоичного умножителя). Счегшк 9 подсчитывает импульсы, поступающие с выхода коммутатора 2. При этом число импульсов, поступающих на вход счетчика 9, пропорционально линеаризованному сигналу шмерительного преобразователя. Адресация блока 3 памяти осуществляется следующим образом. Вторая группа адресных входов служит для адресации участка аппроксимации вн}т:ри диапазона преобразований, задаваемого на третьей группе адресных входов для измерительного преобразователя, номер которого задается кодом на первой группе адресных входов. Преобразователь 7 аналог-число импульсов работает следующим образом. Аналоговый сиг- . нал поступает на сигнальные входы )травляемого делителя 13 и блока 12 выбора диапазона. С выхода блока 12 код диапазона поступает на управляющий вход управляемого делителя. С выхода тактового генератора 10 тактовые импульсы поступают на вход блока 11 синхро шзации. С выхода блока 11 синхронизации сигнал поступает на входы управляемого делителя 13 и блока 12 выбора диапазона. С другого выхода блока 11 синхронизации сигнал поступает на вход интегрирующего преобразователя 14. После прихода кода диалазона и управляющего сигнала с блока 11 синхронизации, с выхода управляемого делителя 13 входной аналоговый сигнал поступает на вход интегрирующего преобразователя 14, с выхода которого снимается число импульсов, пропорциональное входному аналоговому сигналу. Таким образом, предлагаемое устройство . позволяет повысить точность линеаризации нелинейных передаточных характеристик за счет неравномерного разбиения на интервалы аппроксимащт.

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее преобразователь аналог-число импульсов, подключенный входом к информационному входу устройства, и два счетчика, первый из которых соединен выходами с информационными входами коммутатора, подключенного управляющими. входами к выходам блока памяти, соединенного первой группой адресных входов с шиной ввода кода номера измерительного преобразователя, а второй группой адресных входов - с выходами второго счетчика, подключенного входом к выходу Делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности линеаризации, в него введен третий счетчик, выход которого является выходом устройства, а вход соедвден с выходом коммутатора, причем третья группа адресных входов i блока памяти подключена к выходам кода I диапазона преобразования преобразователя ана(Л лог-число импульсов, соединенного выходом число-импульсного сигнала с входами первого счетчика и делителг частоты.

. 2

Фае.-5