ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1973 года по МПК G06G7/184 

1

Изобретение относится к обл-асти автоматики (И вычислительной техники.

В вычислительной и измерительной технике, а также в системах управления возникает необходи.мость (получений п,р1аи1зводн,ой от аналогового сигнала (напряжения, тока), снимаемого, например, с датчика. При этом в системах с использованием электронных ци|ф1ровых вычислительных машин (ЭЦВМ) желательНО досле о:пера1ци;и ди-фф еренцировани-я Иметь сигнал в Частотно-импульсной форме, который в sTiOiM случае легко преобразуется в цифровую ф0рм|у.

Известное решение этой задачи оановано на последовательном соединении двух преобразователей, дифф|ере;нцирующего элемента аналогового сигнала и преобравователя тока в частоту и.мпульсов.

Такое решение задачи обладает двумя недостатками.

BiO-nep.BbLx, схема колучается сложной и содержит много (промежуточных узлов преобразоваиия.

Во-:вторых, устройство оолучается неточньим, так как погрешности преобразования в промежуточных узлах (дифференцирующем элементе, усилителе) пря-мо входят в погрешности устройства и сумми/руются с погреш.«остями преобразователя тока в частоту импульсов.

Целью изобретения является упрощение схемы |и повышение точности.

Эта щель достигнута за счет того, что в предложенном устройстве пороговый элемент 5 включен между сравнив а ю.щим конденсаторов .и источникОМ входного си1пнала.

На ф:И1г. 1 дана фунзедиональная cxeiMa устройства; а фиг. 2 - его лрииципиальная электрическая схема.

Устройство содержит 1источник входного оилнала 1 и преобразователь тока в частоту импульсов 2.

Преобразователь 2 пюстроен на сравнивающем (вычитающем) «онаенсаторе 3, пороговом элементе 4, блоке нормирования длительности импульсов 5, ключевой схеме 6 и источниках эталонно ло и смещающего токов соответственно 7 и 8.

Устройство работает следующие образом.

При ПОСТОЯННОМ значен1ии вы,ходного сигнала (Источника входного сигнала / независимо от уровня этого сигнала, на выходе преобразователя 2 И:меем импульсы с постоянной (несущей) частотой.

При этом в схеме существует д«на1М(Ическое равновесие между количествОМ электричества при заряде сравн-ивающего конденсатора 3 от источника смещающего тока 8 и количество электричества при разряде этого конденсатора разностным эталонным током

от :Нсточ.вика эталоиното тока 7 л смещающим тшсам. Каждый, цикл :на сравиивающем (вычитающем) 1конде«саторе 3 происходит сравнение ;и вычита;ние средних значений этих токов.

При отключенной ключевой схеме 6 конденсатор 3 заряжается током от источника смещающего тока. 8. При дюст.ижании нал. 1на ,ко«денсаторе 3 порогового значения, р-авного .напряжевию на выходе источника дифференщируемого сигнала /, лороговый элемент 4 вырабатывает сигнал, который запускает блок нормИ ро&а1Н,ия длителыности (импульсощ 5, например, одновибратор.

Импульс с выхода блока 5 включа1ет ключевую схему 6. Схема 6 1ПОД1ключает & конденсатору 3 ИСТОЧ1НИК эталоН(НОго -тока 7. При этом происходит разряд (сброс) .на пряжен ия конденсатора 3 разностным эталонным и смещающим паками в течение времеви, рав-ного длительности и.м-пульса блока 5. Затем схема 6 оТ|Ключается, и процесс повторяется.

Пр1и |И3.менении во (ВремеН|И выходного сигнала гисточняка дифферен1цируеморо электрического сигнала 1 в каждом цикле происходит изменение порога сраоатывания элеMfiiHTa 4.

Это приводит к отклонению выходной частоты, Пропорциональному cKOpocTin 1из:менен-ия ВЫХОДНОГО сигнала 1И1сточн,ика дифференцируемого электрИЧес) сигйал-а /.

Пред М е т из о i6 р а т е « и л

Частотно-имтаульсное дифференцирующее устройство, содержащее источник входного онпнала я лреобр.азаватель тока в частоту импульсов, .вьшолиенный «а сраанадвающем

Конденсаторе, подключеннам к источнику тока смещения и через ключ, управляемый с выхода блока иормирования длительности и.мпулысов, к 1и|сточиику эталонного тока, и

moporoiBOM элементе, подключенном ко входу блока нормягроваииЯ длителыности «мтульсов, отличающееся тем, что с целью уирО;щен.ия устройства и повышбвиЯ точности дифференЦ|Иро;вания, поротавый элемент включен между сравнивающим коиденсаторо.м и источником входного сигнала.

Г