Пневматический цифроаналоговый преобразователь Советский патент 1988 года по МПК G06G5/00 

I Изобретение относится к области I пневматических вычислительных уст- ройств, а именно к преобразователям ; параллельного двоичного кода в пнев- 1 матический аналоговый сигнал (ЦАП). Цель изобретения - повышение точ- . ности преобразования. I На чертеже представлена принципиальная схема ЦАП. .

ЦАП содержит многомембранный элемент сравнения 1, первый дроссель 2, кодовый дроссель 3, второй и третий дроссели 4 и 5, питающий дроссель 6.

Первая плюсовая камера OL много- мембранного элемента сравнения 1 связана с каналом опорного давления Р,

а выход Р,

аыя

через, первый дроссель 2

подключен к его минусовой камере и к входу кодового дросселя 3, выход которого соединен с второй плюсовой камерой (f элемента 1 непосредственно и через второй дроссель 4 - с атмосферой. Камеры С7 и и элемента 1 свяг заны через третий дроссель 5.

ЦАП работает следующим образом.

Кодовый дроссель 3 образован параллельным соединением дросселей, и; проводимости которых калиброваны в соответствии с весами двоичного кода.

d. :о( ... 0 1:2: ... 2, (1) где - - проводимость дросселя младшего разряда.

С помощью внешнего управляющего сигнала выходы соответствующих калиб- рованных дросселей коммутируются к общему узлу - входу второго дросселя 4,

Дроссели 2-5 скомпонованы по схеме дифференциального делителя дав- лений, входными, сигналами которого являются давление Pgy и атмосферное давление Р, а выходной сигнал в фор- ме перепада давлений Л -Pff на кодовом дросселе 3 используется в каче- стве сигнала обратной связи элемента сравнения 1.

Так как элемент сравнения 1 обладает достаточно большим коэффициентом усиления, то можно считать сигнал обратной связи постоянным и равным

йР ,

о S

(2)

гд.е ii 1 (1 конструктивный паГ 1

раметр, определяемый соотношением эф- фективных площадей большой F и малой f мембран элемента сравнения 1).

Полагая, что дроссели 2-5 являются ламинарными, из условия.неразрыв-i

5

5

0

5

0 5

ности потока (равенство расходов через дроссели 2 и 4) получим уравнения, описывающие статику преобразователя

4.,;;,frb v f n )-,

.r(pr)-(pa)(p| ) -(p;) j,(36)

где Р - абсолютное давление;

J.H - проводимость К-го дросселя; si проводимо.сть кодового дросселя:

, |:ч2Ч i.-f

где - значащая цифра (О или 1) в соответствующем разряде входного цифрового кода.

Предварительной настройкой ЦАП обеспечивается условие (,j.

Суммируя (За) и (36), получим

(С(С. )-(p.)(p; )j

2(,-,)()z-(P)2j

или

t.(Peb,,+P.)(o(+.j)aP(p;+

+Pg ).(4)

Известно, что для ламинарного дифференциального делителя давлений выдерживается равенство

Реы, +Ре.«.

Подставляя (1) в (4) с учетом (2), получим окончательно

. Р 1 ()p

W L «{

Настройкой проводимости дросселей 2,4,5 и опорного давления Р обеспечивается стандартное уравнение преобразования

4-1

Р 0,2+0, . вых iTf

Как показало расчетно-эксперимен- тальное исследование, нелинейность предложенного преобразователя не превосходит 0,3-0,5% в отличие от прототипа, для которого эта составляющая погрешности имеет порядок 2,0-6,0%.

Преобразователь реализован на серийных элементах и подготовлен к промышленному использованию.

Формула изобретения

Пневматический цифроаналоговый преобразователь, содержащий многомембранный элемент сравнения, первая плюсовая камера которого связана с каналом опорного давления, а выход - непосредственно с питающим дросселем и вь ходным каналом щ)еобразователя

3 14100614

и через первый дроссель - с-его ми-ход кодового дросселя соединен с

нусовой камерой и входом кодовоговторой плюсовой камерой многомембрандросселя,.9 тличающийсяного элемента сравнения и через втотем, что, с целью повьшення точности рой дроссель - с атмосферой, а через

пpeoбpaзoвaтfeля, в нем установленытретий дроссель - с минусовой камерой

второй и третий дроссели, причем вы-многомембранного элемента сравнения.

Изобретение относится к области пневматических вычислительных устройств, а именно к преобразователям параллельного двоичного кода в пневматический аналоговый сигнал. Цель изобретения - повышение точности преобразования. В цифроаналоговом преобразователе дополнительно установлены второй 4 и третий 5 дроссели, причем выход кодового дросселя 3 соединен непосредственно с второй плюЬовой камерой б многомембранного элемента сравнения, через второй дроссель 4 - с атмосферой, а через третий дроссель 5 - с минусовой камерой в многомембранного элемента сравнения. Расчетно-экспериментальное исследование показало, что нелинейность предложенного преобразователя не превосг 0,3-0,5% в отличие от прототипа, нелинейность которого составляет 2,0-6,0%. 1 ил. i (О