Устройство для сопряжения аналоговых и цифровых вычислительных машин Советский патент 1976 года по МПК G06J3/00 

1

Предлагаемое устройство относится к области преобразования и кодирования информации.

Известны устройства для сопряжения аналоговых и цифровых вычислительных машин, содержащие генератор, логический элемент «И, счетчик импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, а первый выход - с первым входо-м логического элемента «ИЛИ, блок управления через последовательно соединенные генератор пилообразного «апряжения и блок сравнения соединен со вторым входом логического элемента «ИЛИ, вход блока управления соединен с выходом устройства и выходом логического элемента «ИЛИ.

Такие устройства сложны и не обладают достаточной помехозащищенностью.

.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, ЧТО в него введены усилитель, преобразователь код-наоряжения, интегратор вычитающий блок и блок выделения разности, входы которого соединены с выходными клеммами устройства, а выход - с входом усилителя и первым входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом блока управления, а выход интегратора - с первым входом вычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом преобразователя код-напряжение, его первый вход соединен с

выходом усилителя, а второй вход - с вторым выходом счетчика импульсов, второй вход последнего соединен с выходом логического элемента «И, вход которого соединен с выходом генератора, а управляющий -вход - с блоко1М управления, что позволяет значительно упростить уст1ройство.

Предлагаемое устройство для сопрял ения аналоговых и цифровых вычислительных машин обеспечивает выбор ззлов интерполяции таким образом, что при воспроизведении измеряемой величины по ее дискретным значениям при помощи полинома Лагранжа первой степени максимальная абсолютная погрешлость .воспроизведения на всех участках близка к допустимому значению ./ допПри линейном интерполировании измеряемой величины значение остаточного члена в форме Кощи определяется выражением

20

I(t) t(t-K).

(1)

гдеЖа макс|л:12)()

- модуль-максиму1м второй производной измеряемой величины x(t), взятый внутри интервала интерполирования о, h};

t - текущая координата времени;

h-шаг дискретизации.

Оценка величины остаточного члена по формуле (1) предполагает дифференцирование входного сигнала. Избежать это становится возможным, используя связь между модульмаксимумом второй производной и интегральным значением функции II M,x(f)-L,(t)dt.(2) где Li(i --интерполирующий полином Лагранжа первой степени. Из выражений (1) « (2) находится связь между максимальным значением остаточного члена и интегральным значением входного сигнала «акс-yjI- W-fiWiu. Устройство непрерывно следит за интегралом от разности измеряемой величины и интерполирующего полинома и сравнивает его с линейно-растущей функцией Ддоц-/1, определяющей величину допустимой погрешности интерполяции, а в момент их равенства вырабатывает сигнал на измерение. На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 выделения разности, усилитель 2, генератор 3, логический элемент «И 4, преобразователь 6 код-напряжение, счетчик b импульсов, интегратор 7, блок 8 управления, вычитающий блок 9, логический элемент «ИЛИ 10, 1блок 11 сравнения и генератор 12 пилообразного напряжения. Устройство работает следующим 0 бразОМ. Измеряе.мая величина x(ij поступает на вход блока 1 выделения разности, где из нее вычитается результат предыдущего измерения y(t-h), который снимается с Г1КН аналого-цифр01вого преобразователя. С выхода блока 1 выделения разности разность подается на интегратор 7 и блок моделирования интеграла от полинома Li(t), в состав которого входит усилитель 2, генератор 3, логический элемент «И 4, преобразователь 5 код-напряжение и счетчик 6 импульсов. В начальный момент в счетчике 6 записан 0. По команде с блока 8 управления открывается схема «И 4 и начинают поступать импульсы в счетчик 6. Таким образом на выходе преобразователя 5 код-напряжение вырабатывается сигнал, описываемый выражениемU (}-y(f-h).Ky,(4) где /о -частота заполнения счетчика; сч-емкость счетчика; /Су-коэффициент усиления усилителя. Сигнал, получаемый с выхода интегратора 7, определяется выражением U,(t)-y(i-h)dt,(5) где Ка - коэффициент пропорциональности. Напряжения Us, и Us подаются на вычитающий -блок 9, сигнал с выхода которого поступает па блок И сравнения, где сравнивается с линейно-растущим напряжением Лдопh, получаемым с генератора 12 пилообразного напряжения. В момент, когда доп /I J X (t) dt - Кд J L, (t) dt (6) U0 t/- Ky/0 при n- , Происходит срабатывание блока 11 сравнения и через логический элемент «ИЛИ 10 подается сигнал на измерение к АЦП и сигнал на блок 8 управления, возвращающий интегратор 7 и генератор 12 пилообразного напряжения в исходное состояние, а также счетчик 6 импульсов на нуль. В момент выдачи сигнала па измерение числа N (h) ъ счетчике 6 импульсов пропорционально размеру шага дискретизации. Подбирая величины Кп и дош можно задавать допустимое значение погрещности интерполяции. Формула изобретения Устройство для сопряжения аналоговых и цифровых вычислительных машин, содержащее генератор, логический элемент «И, счетчик импульсов, управляющий .вход которого соединен с выходом блока управления, а первый выход - с первым входом логического элемента «ИЛИ, блок управления через последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и блок сравнения соедипен со вторым входом логического элемента «ИЛИ, вход блока управления соединен с выходом устройства и выходом логического элемента «И/Ш, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены усилитель, преобразователь код-напряжение, интегратор, вычитающий блок и бло:к выделения разности, входы которого соединены с входными клеммами устройства, а выход - с входОМ усилителя и первым входом интегратора, второй вход которого соединен с выходом блока управления, а выход интегратора - с первым входом вычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом преобразователя код-напряжение, его первый вход соединен с выходом усилителя, а второй вход - с вторым выходом счетчика импульсов, второй вход последпего соединен с выходом логического элемента «И, вход которого соединен с выходом генератора, а управляющий блоком управления.