ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1974 года по МПК G06G7/184 

1

Предлагаемое устройство относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство, предназначенное для суммирования расхода или других физических величин, преобразованных в токовый сигнал.

Устройство содержит преобразователь постоянного тока в частоту следования импульсов, делитель частоты и шестиразрядный счетчик.

Недостатком известного устройства являются сложность схемы и отсутствие возможности выбора постоянной интегрирования. Сложность известного интегратора обусловлена тем, ЧТО для деления частоты и привода счетчика здесь используется электронный коммутатор и шаговый двигатель с шестеренчатым редуктором.

Выбор в широких пределах постоянной интегрирования может осуществляться только сменой шестерен редуктора. При этом, однако, могут устанавливаться лишь некоторые значения постоянной интегрирования, и, кроме того, такой способ неудобен в эксплуатационных условиях. Указанные недостатки приводят к снижению надежности прибора и его быстродействия.

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия интегрирующего прибора.

Для достижения этого в предлагаемое устройство введены триггер, галетный переключатель, настроечные резисторы и конденсаторы, при этом выход преобразователя ток - частота соединен с накопительным делителем частоты, накопительный делитель частоты подключен к триггеру, в преобразователе ток - частота к минусу источника эталонного напряжения подключена щетка первой галеты переключателя, к контактам этой галеты подключены выводы настроечных резисторов, вторые выводы которых подключены к средней точке делителя напряжения, в накопительном делителе частоты к катоду разделительного диода подключена щетка второй галеты переключателя, к контактам этой галеты подключены выводы настроечных конденсаторов, вторые выводы которых подключены к общей шине, к щетке третьей галеты переключателя подключен потенциальный ввод формирователя выходных импульсов, первая половина контактов третьей галеты подключается к потенциальному входу триггера, а вторая половина контактов этой галеты подключается к потенциальному выходу триггера.

На чертеже изобрам ена схема интегрирующего устройства.

Интегрирующее устройство содержит преобразователь 1 ток - частота, включающий интегрирующий конденсатор 2, амплитудный

компаратор 3, формирователь импульсов 4, ключ 5, диод 6, дозирующий конденсатор 7, диод 8, делитель напряжения, составляемый резистором 9 и одним из настроечных резисторов 10-13, источник опорного напряжения 14. Кроме преобразователя ток - частота в схему устройства входит накопительный делитель частоты 15, содержащий конденсатор 16, настроечные конденсаторы 17-20, разделительный диод 21, транзистор 22 и пороговое устройство 23. В схему включены также триггер 24, формирователь 25 выходных импульсов, электромагнитный счетчик 26, многопредельный трехгалетный переключатель 27 с галетами 28, 29 и 30.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на вход преобразователя 1 ток - частота и заряжает конденсатор 2. Когда напряжение на конденсаторе 2 превысит порог срабатывания амплитудного компаратора 3, последний срабатывает, вследствие чего срабатывают формирователь импульсов 4 и ключ 5. Через ключ 5 и диод 6 происходит разряд конденсатора 7, компенсирующий заряд, накопившийся на конденсаторе 2. После разряда конденсатор 7 через диод 8 заряжается до величины падения напряжения на резисторе 9 делителя напряжения, который образовывается этим резистором и одним из резисторов 10-13. Напряжение на делитель подается от источника 14 опорного напряжения.

Импульсы, сформированные формирователем 4, поступают на делитель частоты 15. Под действием первого импульса конденсатор 16 и один из конденсаторов набора 17, 18, 19, 20 получают заряд определенной величины. После окончания действия импульса заряд на конденсаторе 17 вследствие запирающего действия диода 21 сохранится, а конденсатор 16 через транзистор 22 получит заряд обратного знака. С каждым последующим импульсом напряжение на конденсаторе 17 возрастает. Когда оно достигнет величины срабатывания порогового устройства 23, последнее сработает и на выходе делителя частоты 15 появится импульс напряжения. Таким образом, группе входных импульсов соответствует один выходной импульс. Коэффициент деления частоты зависит от соотношения емкостей конденсаторов 16 и 17 (или 18, 19, 20). Выходной импульс делителя частоты 15 поступает на триггер 24 и после формирования выходного импульса формирователем 25 - на электромагнитный счетчик 26. Постоянная интегрирования (скорость счета) зависит от соотношения резисторов 9 и 10 (11, 12, 13) в делителе напряжения нреобразователя 1 ток - частота, соотношения емкостей в делителе частоты 15, а также определяется коммутацией триггера 24. С помощью делителя напряжения постоянная интегрирования может изменяться без ухудшения точности прибора только в пределах нескольких процентов. Делителем частоты постоянная интегрирования изменяется на десятки процентов. Подключением триггера постоянная интегрирования изменяется вдвое.

С учетом сказанного в схеме для установки постоянной интегрирования предусмотрен трехгалетный переключатель 27. К галете 28 подключены настроечные резисторы делителя

напряжения, к галете 29 - настроечные конденсаторы делителя частоты, а к галете 30 - вход и выход триггера 24. Набор в настроечных цепях резисторов 11, 12 и конденсаторов 18, 19 без включения триггера 24 (положения

II, П1 ручки переключателя 27) обеспечивает два относительно высоких значения постоянной интегрирования. Эти же настроечные цепи с подключенным триггером (положения IV, V ручки переключателя) дают еще две постоянных интегрирования. Выбор резистора 10 и конденсатора 17 без триггера (положение I) или резистора 13 и конденсатора 20 с триггером (положение VI) обеспечивает промежуточные значения постоянной интегрирования.

Таким образом, с помощью относительно простой схемы в пределах разрешающей способности прибора могут быть выбраны любые значения постоянной интегрирования.

Предмет изобретения

Интегрирующее устройство, содержащее преобразователь, ток - частота, первый вход которого соединен со входом устройства, наконительный делитель частоты, формирователь выходных импульсов и счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, в устройство введены триггер, галетный переключатель, настроечные резисторы и конденсаторы, при этом выход преобразователя ток - частота соединен с накопительным делителем частоты, выход накопительного делителя частоты соединен с триггером, преобразователь ток -

частота вторым входом подключен через контакты и первую галету переключателя к настроечным резисторам, накопительный делитель подключен через контакты и вторую галету переключателя к настроечным конденсаторам, к третьим контактам и галете переключателя подключен триггер и формирователь выходных импульсов.