УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в различного рода моделях технологических установок и тренажерах. Оно может служить для имитации таких измерительных устройств, как манометр, автоматический потенциометр, уравновешенный мост и т. д.

Известны приборы для имитации измерительных устройств, в которых уравновешивание производится путем сравнения с компенсирующей величиной, вырабатываемой С-цепочкой.

Эти приборы обладают погрешностью, связанной с током утечки времязадающего конденсатора и имеют ограниченные функциональные возможности. В частности, в таких приборах отсутствует запоминание предыдущего состояния при снятии входного сигнала.

Для уменьшения погрешности прибора и расширения его функциональных возможностей в предлагаемом устройстве узел формирования компенсируюш,его напряжения выполнен в виде реверсивного счетчика последовательного счета с преобразователем типа «код-напряжение. Вход узла формирования компенсирующего напряжения связан с блоком выбора скорости, позволяющего в достаточно широких пределах задавать скорость нарастания или спада измеряемого параметра. Выход узла формирования компенсирующего напряжения входом блока ими тации уставок. Выходные сигналы этого блока, каждый из которых появляется при достижении заданного уровня измеряемого параметра, могут быть использованы в имитируемом объекте или учебном устройстве для управления или сигнализации.

Все это определяет высокую универсаль ность прибора и повышает логические возможиости имитируемого объекта пли учебного устройства в целом.

На фиг. 1 приведена блок-схема прибора; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема.

Предлагаемый прибор состоит из схемы сравнения 1, блока формирования компенсирующего напряжения 2, индикатора 3, блока выбора скорости 4 и блока моделирования уставок 5.

Схема сравнения представляет собой двуиолярный нуль-орган собранный на операционных усилителях 6, 7 постоянного тока с дифференциальным входом.

Узел формирования компенсирующего напряжения 2 состоит из реверсивного счетчика 8 последовательного счета, выполненного на триггерах 9 и преобразователя 10 типа код-напряжение, ключевыми элементами которого являются транзисторы 11. в качестве индикатора 3 применяется, например, микроамперметр, шкала которого проградуирована в единицах измеряемого параметра. Блок выбора скорости 4 состоит из генератора импульсов, собранного на транзисторах 12 и делителя частоты на триггерах 13. Блок моделирования уставок представляет собой многоканальное устройство, в данном случае 4-канальное, каждый канал которого состоит из операционного усилителя 14 постоянного тока с дифференциальным входом и усилителя на транзисторе 15, выходным элементом которого является реле 16. Прибор работает следующим образом. При изменении входного сигнала бвх, например, в сторону увеличения, операционный усилитель 6 блокасравнения 1 выдает напряжение положительной полярности, включающее связи реверсивного счетчика 8 для прямого счета импульсов с частотой /i, поступающих с блока выбора скорости 4. Причем как для прямого счета, так и для обратного на вход реверсивного счетчика 8 можно подавать любую частоту импульсов из общего набора частот, имеющихся в делителе частоты. Преобразователь 10 код-напряжение создает величину компенсирующего напряжения UKOMH, соответствующую состоянию реверсивного счетчика 8. При достижении равенства величины t/Bx и UKOUH схема сравнения 1 запрещает поступление импульсов в реверсивный счетчик 8. При этом стрелка индикатора 3, следящая за всеми изменениями величины комп, устанавливается в новое положение, соответствующее новому равновесному состоянию. Скорость установки нового равновесного состояния определяется частотой импульсов, поступающих с блока выбора скорости. При уменьщепии величины входного сигнала УВХ операционный усилитель 7 схемы сравнения 1 выдает напряжение положительной полярности, включающее связи реверсивного счетчика иа обратный счет. Стрелка индикатора со скоростью, определяемой частотой импульсов /з, заданной для обратного счета, приходит в новое равновесное состояние, соответствующее меньшей величине входного сигнала. При подаче сигнала «Запрет, прекращающего выход импульсов с генератора импульсов блока выбора скорости 4, состояние стрелки индикатора 3 останется неизменным при всех изменениях входного сигнала. По каждому каналу блока моделирования уставок на операционных усилителях 14, работающих в режиме нуль-органа, производится сравнение величины компенсирующего напряжения и опорного напряжения, заданного одним из переменных резисторов 15. Величина этого напряжения соответствует определенному уровню измеряемого параметра. Если при изменении входного сигнала величина компенсирующего напряжеиия превысит задапный уровень по какому-либо каналу, операционный усилитель этого канала выдаст напряжение положительной полярности, открывающее транзистор выходного усилителя. Реле 16, имитирующее уставку данного канала, срабатывает. Предмет изобретения Устройство для моделирования измерительных приборов, содержащее схему сравнения, соединенную с блоком формирования компенсирующего напряжения, и индикатор, подключенный на выходе блока формирования компенсирующего напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и увеличения точности моделирования, оно содержит блок моделирования уставок, выполненный многоканальным, каждый канал содержит операционный усилитель и усилитель с электромагнитным реле и блок выбора скорости, выполненный в виде генератора импульсов с делителем частоты, причем выход блока выбора скорости соединен со входом блока формирования компенсирующего напряжения, выполненного в виде реверсивного счетчика с преобразователем «код-напряжение, а блок моделирования уставок соединен с формирователем компенсирующего напряжения и со схемой сравнения.

I SaTJpem t

Спорость

вл

9UZ.J

апрет

13 13 13 13 13

Г m г: (

Набор частпот i П П О П

Ucn/аноВни,

У гг Ж ,f4-.y:-JJ.-tL

Л .И ..J 1 .J п

1 4.

I, I

-1 ;L.-..

I /УСЬ/СГПжср/ СГ I I .JS j5 is h |Ч,рЁСЖ

/ ri-1