УСТРОЙСТВО для КОРРЕКЦИИ ПАРАГЛЕТРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН В ЦИФРОВОЙ КОД Советский патент 1971 года по МПК G06J3/00 

Изобретение относится к области автоматики « Вычислительной техшжи.

Пзвестны устройства для коррекции иараметров нреобразователей элект рических величии в |Цифрозой код, лриицин работы которых основан на иснользозанни опорных эталонов (нанряження и тока).

Предложенное устройство отличается тем, что оно содержнг цифровой анализатор, вынолненный на регистрах и цифровых решающих элементах, и доиолиительный контур, содержащий усилитель, нелинейный элемент, инвертирующий трансформатор, иотеициометрический делитель и уравнивающие делители нанряження, причем усилитель охвачен отрнцательной Обратной связью через одно из плеч нотенциометрнческого делителя напряжения и нелинейный элемеит, а другое плечо этого делитеЛЯ соединено с выходом генератора контрольных .импульсов, ВЫХОД усилителя через «ивертируюидий тpaнcфopiмaтop, уравнивающий делитель напряжения « лервый переключатель соединеи со входом преобразователя, с которым также соединены через первый переключатель и уравнивающие делители напряжения выход нелинейного элемента и средняя точка иотенциометр.ического делителя, - выход преобразователя соединен через второй переключатель со входамИ цифрового анализатора, выходы которого через -блоки коррекции

соед;1неиы со входами иреобразователя, генератора КОИТрОЛЬНЫХ НМИуЛЬСОВ, усилителя 1Г

нелинейного элемента.

Это позволяет позыс ;ть помехоустойчивость II обеспечить автостабилизацию преобразователя.

Иа фиг. I изображена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы зависимости потенциалов на основных элементах дополнительного контура от входного напряжения (напряжения на левом плече потенциометрнческого делителя).

Устройство содер 1 ит преобразователь электрических величин в код /, подлежащий контролю; генератор контрольных импульсов 2 с виещпим управлеиием пуска; генератор управляющих импульсов ., определяющий частоту и порядок следования нмпульсов контроля: каскад проверок паузы (незанятости) 4 преобразователя I; уравнивающий делитель напряж;ения 5 (аттенюатор); переключатель 6, коммутирующий вход преобразователя / с рабо4eii цепи иа контрольные; переключатель 7, Коммутирующий выход иреобразователя / с рабочей цепи на контрольные; блок 8 управотения переключателями; регистр 5, кода контрольного импульса генератора; дополнительный контур 10, состояшнй нз уснлителя 11, потенциометрнческого делителя 12, нелинейного элемента /5 (например, днода), уравнивающнх делителей напряжения 14-16; ипвертнрующего трансформатора 17.

Устройство содержит та-кже блоки коррекции :18-21 и цифровой анализатор 22, состоящ-ий из регистров 23-25 и цифровых решающих элементов 26-36.

Устройство работает следуюаиш образом.

Если нередаточиая характеристика нелинейного элемента 13 выражается стеиениой зависимостью со, степенью, -большей единицы, то при большом значении коэффициента усиления усил-ителя 11 (более 10-50) напряжение в узловых точках контура в функци.н входного нанряження (т. е. на левой ветви нотенциометрического делителя 12) имеет зависимость, показанную иа фиг. 2.

Общий характер зависимости таков, что нанряжеиие на выходе .контура 10, т. е. на выходе усилителя 11 (кривая / иа фиг. 2) для цени с большим значеНИем коэффициента отрицательной обратной СВ/13И лннейно зависит от входного натфяжеиия, а коэффициент лередачн онределяется отношением нлеч R и nR делителя 12 и слабо зависит от характеристики передачи нелинейного элемента 13.

Однако иаирялчеине па средней точке делителя 12 («ризая // на фиг. 2) зависит от общего коэффициента передачи в иетле обратной связи. Наирнмер, ири увеличении коэффициента нередачи нелинейного элемента 13 отеосительное напряжение на средней точке делителя 12 падает. В то же время на выходе этого элемента (т. е. на входе усилителя 11) практически сохранится иропорциональная зависимость (кривая /// па фИг. 2). Эти особенности нозволяют выяснить, Какой из иараметров контура отклонился от номинала.

Работа устройства делится на два этапа:

а) настройку и б) режим авторегулирования.

При настройке, если параметры преобразователя 1 номинальны (или тюдстроены), переводят переключатели 6 и 7 последовательно в позиции опроса делителей 5, 14, 15 и 16. В каждой позиции одпократно включают -генератор 2, проводят кодирование соответствующих импульсов и регулируют коэффициенты ослабления соответствующих делителей 5, 14. 15 н 16 так, чтобы величины амплитуд импульсов на их выходах (с учетом еагрузки) были равиы между собой. Последнее онределяется по равенству значений кодов, обозначенных далее через А, В, С, Л и заноснмых в регистры 9,23, 24 и 25. Эти числа должиы быть равны выбранному значению эталошюго кода /Сэт- При коэффициенте передачи делителя 15, равном едннице, это соответствует линии IV точке а на фиг. 2.

Предполагается, что за время четырехкрагного Кодирования параметры элементов не изменяются настолько, что это вызывает отклоиепие В младшем разряде преобразователя 1.

по осповной цепи, с помощью блока 8 подключает преобразователь / к клеммам четырех указаиных позиций со скорость о переключений, онределяемой скоростью работы коднру5 ющего устройства.

Проводится подряд четыре кодирования, иосле чего преобразователь на длительное время снова нодключается ко входным рабочим цепям.

0 Теперь устройство может автолгатически определять отклонение параметров каждого из основных узлов схемы. При этом определяется: измеиение коэффгщиеита преобразования

5 преобразователя /; из.мепеппе амплитуды генератора 2; нзмепеиие коэффициента усиле1П я усилителя //; измепепие положения рабочей точки иа характеристике нелинейного элемента 13.

В частности, если изменится только коэффициент преобразования блока 1, например, па величину ±13, то все четыре вспомогательнрлх кодовых числа А, В, С, Д изменятся на одну и ту же величину ±|3;

5 Если, иаиример, -измеиится па величину +а только амплитуда .импульсов генератора 2, то, как видно из фиг. 2,

величина кода А с выхода генератора 2 получит зпачение

Л /Гзт±а;

величина кода В в средпей точке делителя 12 получит 3na4eiHHe ± -- где oj- показатель степени нелинейности элемеита 13;

величииа кода С па входе усилителя 11 иолу чи т значение

С /Гз. ± 7-;

велнчина кода D иа выходе усилителя // (после трансформатора 17 получит зпаче1иие:

/)/(эт ±СС.

Есл,и изменится характеристика пелинейного элемента; (из-за температуры, старения и т. п.), то, обозначая возникщее по этой причине отклонение иа входе усилителя 11 через +у, иолучим следующие коды:

Л /Сзт, -б ± - ,

с /(з.±т. + Т.

Если измеиится т оэффициент усиления усилителя 11, то, обозначая возникщее по этой причине отклонение кода С через ± б, получим для кодовых чисел следующие значения:

А -К зт - . гЬ - I о)

,,±, D ::-:-К,.

Отсюда видно, что во всех случаях коды Л, минимальные 1зеличипы а, р, % б отклонений выявятся .в младших разрядах преобразователя /. Ввиду того что ЕСЛИЧины указанных отклонений малы, кх одновременное влияние выявляется лишь в суммарном виде, так как члены ос, р, у, б и т. н. составят малости более высокого иорядча и не будут учитываться кодирующим устройством. Вследствие этого результирующие отклонения могут нриннмать для различных кодовых члсел А, В, С, D следующие значения: Л зт ± а i 5, 5 /r3T±--±3±A±JL, )to ,±а±3::;у:г5, D /C,T-: ± ±TСледует учитывать, что минимальные отклонения иараметров а, р, Y. 6 или их сумма могут .изменить значение одного младшего разряда иреобразователя /. Цифровые решающие элементы 26-36 цифрового анализатора 22 нредназ«ачеиы для определения иричнны отклонения кодов Л, В, С, D от эталона и выработкн сигналов унравления для блоков коррекции 18-21, которые воздействуют на подстроечные элементы nepe iHCленных ранее узлов устройства. В частности, если степенная 31ависнмость со коэффициента нередачи нелняейиого элемента 13 близка к кубической, то в цифровой анализатор 22 включают решающие элементы: блок разности 35 кодовых чисел D-А, оиределяющий в цифровой форме параметр +Y; блок разности 36 кодовых чисел С-D, который выдает нараметр +б; блок 26 утроения кодового числа В; блок 27 получеция нервого всномогательното числа ЗВ-С + 2р+2у + 2/(эт; блок 28 нолучеиия второго всномогательного числа ЗВ-С-2/Сэт ±2р+2у, которое нолуччется иутем вычитания числа 2/Сдт, из числа, полученного на выходе блока 27; блок 29 удвоения Значения числа параметра +Y; блэк 30 получения удвоенного значения нарамегра ±(3 иутем сложаиня числа ±2рт2у, полученного на выходе блока 28, с числом, полученным на выходе блока 29, что в итоге дает иараметр ±2р; блок 31 деления величины на1раметра :±2р па два; блок 32 вычитания из числа Л значения числа /Сдт что дает третий всаомогательиый параметр Л-/С„ :.±а±р; блок 33 получения параметра ±а, что достигается нутем вычита шя иараметра +р из числа, иолучеиного на выходе блока 32; блок 34 установки заданного значения числа /Сэт и 2Дэт для работы блоков 32 и 28. числами Л, В, С, D могут быть выиолнеиы также в виде одного ироцессора с регистрами намяти промежуточных и конечных результатов, работающим от блока уиравления. При значении показателя стенени. отличного от трех, соотзетсгвеино меняются некоторые коэффициенты в блоках 26, 29 и 31. Определение величины параметра to и ее выбор производятся во время настройкн устройства. Для этого изменяют сигнал на выходе геиератора 2 таким образом, чтобы нолученный код ± - отличался на несколько младших разрядов от /Сдт (параметры р, у, б равиы нулю, так как нредварительно снстема настраивается в соответствии с условием Л). Соответственио код (,т ±а. С- - Дэт Параметр (о-- определяется одиоВ Дэг кратио н в подстройке не подлежит. Если полгчеииое значенне величины со не соответствует коэ(;;фнциенту, заложенному в структуру решающих элементов анализатора 22, то несколько меняются параметры элемента 13, после чего подстраивается уравиивающ1и 1 делитель 15 так, чтобы имело место равенство кодов .4 . . как указано выше, проводится новое онределение значения параметра w. Полученные цифровые зиачення параметров расстройки системы преобразуются в блоках 18-21 в форму, необходи: 1ую для работы элементов подстройки узлов устройства. Таким образом, в устройстве осуществляется коррекция параметров как преобразователя электрических величнИ в КОд, так и собственно схемы коррекции. При этом в устройстве отсутствует актнзиый эталои тока или напряжен; я и вместо него используется импульсный источник тока или напряжения, изменение параметров которого корректируется самим устройством. В качестве эталопирующих элементов используются пассивные делители напряжений, уход параметров которых выражен значительно слабее чем у активных элементов, что иовыщает точность нреобразования. Предмет изобретения Устройство для коррекции иараметров преобразователей электрических величии в цифровой код, содержащее нреобразователь. генератор контрольных н.мпульсов, генератор унравляющнх нмпульсов, каскад нроверок паузы преобразователя, два переключателя, блок уиравления иереключателямн, регистр, блоки коррекции и делитель напряжения, огличаюи ееся тем. что, с целью повыщения помехоустойчивости и сбеонечення аВтостабилизаиии преобразователя, устройство содержит цифровой анализатор, выполненный на регистрах п цифровых решающих элементах, а так