Функциональный преобразователь Советский патент 1991 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к информационно измерительной технике, в частности к функциональным преобразователям и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем

Цель изобретения - расширение области применения функционального преобразователя за счет обеспечения возможности преобразования переменного напряжения ь широтно-им ульсно модулированный сиг нал ширина импульсоз которого прямо про- порциональна средневыпрямленному значению входною напряжения.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого функционального преобразователя.

Функциональный преобразователь содержит линейный детектор 1, интегратор 2,

3 выбсрки-хранрнпя, формирователь л импульсов блок 5 преобразования напря жения во ьремзнной интервал источник С опорного напряжения, ключ 7, блок 8 разозэния код сопротивление с ченным v em цифровому входу регистром 9 соединенным со счетчиком 10 импульсов, к входу которого годключен г нрратор 11 тчк- тових импульсов, делитель 12 частоты

Поимером построения блока 5 преоб- разогячич напряжения во временной ин тррэгл м о е т служить сспокуп ость подкг.юч чых к em вхст,эм компаратора 13 интеграгоиа 14 со сбросом и Tpm repi i5 подключенного к выходу блока 5

Входное переменное напря ение иьж(ъ i ступает на линейный детектор 1 и нэ фор- мироьатель 4. на выходе которого один раз

,0

I4xi

«т.-:

Uv

за период входного напряжения формируется короткий импульс, поступающий на делитель 12 частоты, на блок 3 выборки-хранения и на блок 5 преобразования напряжения во временной интервал. Импульсы поступают на делитель 12 частоты, выходные импульсы которого, поступая на регистр 9 и счетчик 10, осуществляют перепись кода из счетчика 10 в регистр 9, и последующий сброс счетчика 10. Счетчик 10 подсчитывает импульсы эталонной частоты, поступающие на его вход с генератора 11, за время, прямопропорциональное длительности периода входного неапряжения Uex(t). Код с регистра 9 поступает на вход блока 8, в результате чего сопротивление последнего оказывается прямо пропорциональным частоте напряжения Unx(t). Блок выборки-хранения 3 по приходе на его вход управления импульса с формирователя 4 осуществляет выборку с последующим хранением выходного напряжения интегратора 2. На выходе блока 5, а следовательно, и на выходе устройства формируется импульс Твых. Этот же импульс управляет замыканием ключа 7, В результате на один вход интегратора 2 поступает напряжение Ео источника 7 опорного напряжения в течение времени действия импульса в каждом периоде напряжения Unx(t), а на другой вход интегратора 3 поступает ток, прямо пропорциональный выходному напряжению линейного детектора 1 и обратно пропорциональный сопротивлению блока 8 преобразования код - сопротивление (напряжение с выхода линейного детектора 1, преобразуясь в ток, делится на сопротивление, прямо пропорциональное частоте напряжения UBX(T,).

Предположим, частота напряжения Uex(t) неизменна. В течение нескольких периодов этого напряжения, число которых задается выбранным коэффициентом деления делителя 12 частоты, формируется код в регистре 9 (т.е. измеряется частота напряжения Unx(t) и устанавливается сопротивление блока 8). Если во время последнего из упомянутых нескольких периодов напряжения Uox(t) на выходе устройства был сформирован импульс, равный Т0, то в первом из последующих периодов на выходе преобразователя будет сформирован импульс, равный

/ UBX(t)ld

t

i

То To EC

Tx fo N04 RO Ci Lfex Кит

fo ND4 Ro Ci

Кшт RI Ci -t-ToQ,

К ит -

где Tx - длительность периода напряжения IMt);

fo - частота генератора 11;

No4 - коэффициент деления делителя частоты 12;

Кит - коэффициент передачи блока 5;

Ci. Ri - емкость конденсатора и сопротивление резистора интегратора 2;

Ео - напряжение источника 6; Q-1| ; IUex(t)dt - среднеK1 MIx о

выпрямленное значение напряжения UBx(f). ° сопР°тивление блока 8, соответствующее его входному коду, равному единице;

В n-м из последующих периодов

Тп тUBX Кит

foND-jRoCl,,

So

+ T0Q. ,

где J - порядковый номер рассматриваемых последующих периодов, ,n.

25Воспользовавшись известной формулой для определения суммы членов геометрической прогрессии при п - , можно записать выражение для определения длительности импульса на выходе устройства в

30

5

0

5

0

Последнее выражение является уравнением преобразования предлагаемого устройства.

Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные интегратор, блок выборки-хранения и блок преобразования напряжения во временной интервал, источник опорного напряжения, ключ, формирователь импульсов, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, регистр и блок преобразования код - сопротивление, управляющие входы блока выборки-хранения, блока преобразования напряжения во временной интервал соединены с выходом формирователя импульсов, вход интегратора соединен Ј выходом блока преобразования код - сопротивление и через ключ с источником опорного напряжения, отличающийся тем. что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности преобразования переменного

напряжения в широтно-импульсно-моду- лированный Сигнал, ширина импульсов которого прямо пропорциональна сред- невыпрямленному значению входного напряжения, в него дополнительно введены линейный детектор и делитель частоты, вход формирователя импульсов соединен с входом линейного детектора и с информационным входом функционального преобразователя, выход линейного детектора соединен с аналоговым входом блоке преобразования код - напряжения, а выход формирователя импульсов через делитель частоты соединен с входом сброса счетчика импульсов и с тактовым входом регистра.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем. Целью изобретения является расширение области применения функционального преобразователя за счет обеспечения возможности преобразования переменного напряжения в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого прямо пропорциональна средневыпрямленному значению входного сигнала. Функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные линейный детектор 1, блок 8 преобразования код-сопротивление, интегратор 2, блок 3 выборки-хранения и блок 5 преобразования напряжения во временной интервал, регистр 9, счетчик импульсов 10, генератор 11 тактовых импульсов, делитель частоты 12, источник 6 опорного напряжения, соединенный через ключ 7 со входом интегратора 2. 1 ил.