ЛИНЕЙНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ Советский патент 1972 года по МПК G05B6/02 G06F7/04 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования. Известны системы автоматического регулирования, в которых исполнительное воздействие формируют по дискретным приращениям (позициям) регулируемого параметра или управляющего сигнала, содержащие преобразователь, пороговые устройства, генератор ступенчатого напряжения, запоминающее устройство и генератор опорной частоты.

В таких системах обычно используют позиционные датчики или линейный датчик с линейно-импульсным формирователем.

Последний, как правило, содержит пороговое устройство с разными порогами срабатывания, число которых равно числу реализуемых позиций. При этом идентичные формирователи применяют на каждую полярность линейного управляющего сигнала. Недостатком известных устройств является их сложность особенно при большом числе реализуемых позиционных сигналов, а следовательно, и низкая надежность.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Поставленная цель достигается введением в преобразователь генератора импульсов сброса, один вход которого подключен к генератору опорной частоты, другой - к пороговому устройству, а выход - к генератору ступенчатого напряжения,

выход которого соединен со входом порогового устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма.

Устройство содержит входной преобразователь 1, осуществляющий формирование последовательности знакопеременных импульсов, амплитуда которых пропорциональная величине, а фаза (О пли 180°) знаку или фазе входного сигнала. Сигнал с преобразователя поступает па сигнальный вход порогового устройства 2, работающего от входного сигнала только одной полярности, затем на сигнальный вход генератора ступенчатого напрян ения 3.

Запоминающее устройство 4 запоминает амплитуду ступенчатого напряжения, и приращение информации в нем разделяется фазоразделительиым устройством 5. Управление генератором ступенчатого напряжения осуществляется от генератора импульсов сброса 6, а общая синхронизация устройства - от генератора опорной частоты 7.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на вход преобразователя поступает входной сигнал (фиг. 2, а), превышающий исходный порог срабатывания порогового устройства. Сигнал от генератора 6 при это.м допускает формирование ступенчатого напряжения, а на выходе порогового устройства.

например балансного диодно-регенеративного комператора, появляются выходные импульсы.

На каждый импульс порогового устройства формируется ступенька генератора ступепчатого напряжения, выход которого соединен с управляющим входом порогового устройства. Обратная связь выбирается отрицательной, т. е. наличие напряжения на выходе генератора 3 ступенчато увеличивает порог срабатывания (порогового устройства.

Отсюда следует, что через некоторое количество импульсов порог срабатывания порогового устройства превзойдет амплитуду выходных импульсов входного преобразователя, и выходные импульсы порогового устройства прекратятся. Повторение этого процесса наступает после привода в нулевое состояние генератора 3 импульсом генератора 6.

Таким образом, при входном сигнале устройства, постоянном по величине, на выходе генератора 3 будет сформировано ступенчатое напряжение, период которого равен периоду генератора 6, а количество ступенек постоянно и нропорционально входному сигналу. Запоминающее устройство при этом содержит периодически подтверждающуюся информацию об амплитуде ступенчатого напряжения, а на выходе фазо-разделительного устройства импульсы отсутствуют.

Увеличение входного сигнала устройства вызывает увеличение числа имиульсов порогового устройства, соответствующее приращение количества ступенек генератора 3, разовое приращение информации в запоминающем устройстве и выходной импульс всего формирователя (фиг. 2, а, д, е, ж).

При уменьшении входного сигнала выходные импульсы не формируются, так как фазоразделительное устройство может быть рассчитано на разделение положительных по модулю приращений сигнала в запоминающем устройстве.

При входном сигнале противоположного знака или фазы процессы происходят аналогично с той лишь разницей, что временное положение импульсов входного преобразователя (фиг. 2, в) и порогового устройства (фиг. 2, д) смещается на пол периода относительно фазы онорного генератора (фиг. 2, б). Например, при положительном входном сигнале (левая

сторона диаграммы фиг. 2) временное иоложение всех импульсов синхронизовано с положительным фронтом фазы опорного генератора (фиг. 2, б), а при отрицательном (правая сторона) - с отрицательным фронтом. Генератор 6 может быть рассчитан на постоянную частоту, синхронизованную с генератором 7, при этом частота его должна быть меньше, чем у генератора 7 по крайней мере

в число раз, равное количеству реализуемых позиций. Это затрудняет применение в качестве запоминающего устройства простейших устройств, типа пикового детектора, а также генератора ступенчатого напряжения с дозирующим и накопительным конденсатором. Саморазряд запоминающей и накопительной емкостей может вызвать ложное срабатывание порогового устройства и других устройств особенно нри мелких входных сигналах и

большом числе реализуемых позиций.

В связи с этим, генератор 6, на логическом ключе в исходном состоянии блокирует генератор ступенчатого напряжения и запирается при наличии импульсов порогового устройства.

Импульсы генератора 6, возвращающие в нулевое состояние генератор 7, показаны на фиг. 2, и. Их длительность равна нериоду опорного напряжения, а расстояние между

ними - количеству ступенек напряжения (числу пройденных входным сигналом позиций), умноженному на период опорного напряжения.

Предмет изобретения

Линейно-импульсный формирователь, содержащий преобразователь, соединенный через пороговое устройство, генератор ступенчатого напряжения и запоминающее устройство с фазо-разделительным устройством, и генератор опорной частоты, подключенный к преобразователю и фазо-разделительному устройству, отличающийся тем, что, с целью иовышения надежности работы, он содержит

генератор импульсов сброса, один вход которого подключен к генератору опорной частоты, другой - к пороговому устройству, а выход к генератору ступенчатого напряжения, выход которого соединен со входом порогового устройства.

ггшягипшитплптлл

--ГТТ-| Г1 Тг-гг-ГГТТ ,

г 9

W 3