Логарифмический функциональный преобразователь Советский патент 1976 года по МПК G06G7/24 

3

15, счетчик 16 II дополиите.чьный преобразователь код-аналог 17 подключен к второму входу еумматора 6 и к ключу 10.

Второй вход ключа 15 соединен с генератором тактовых импульсов 18, выход генератора тактовых импульсов - с ключом 19, выход которого соединен со счетчиком 11. Блок управления 3 подключен к элементу «И 12 и ключам 10, 15 и 19.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы схем сравнения 1 и 2 поданы напряжения Xi и Xz соответственно. Ключи 7и 10 закрыты. По команде «пуск с блока управления 3 открывается ключ 13. При этом напряжение Хо от источника опорного напряжения 5 поступает на вход интегратора 8. На выходе интегратора напряжение изменяется но закону

Х /,, т

где т - постоянная времени интегратора; / - время.

По достижении X значения Х срабатывает схема сравнения 1 и через блок управления 3 открывает ключ 10 в момент времени txi .

На вход счетчика импульсов 11 начинает поступать частота с функционального частотного преобразователя 9, имеющего характеристику

А оп 7 тА оп

f..KX X,-t

е /С - коэффициент преобразования;

X „„- онорное нанряжепие, т. е. частота обратно пропорцнона.тьна напряжению па входе функционального частотного преобразователя 9. По достижении X значения Xz срабатывает ема сравнения 2 и через блок управления 3 крывает ключ 10 в момент времени /.vjЗа промежуток временн t ,-, -/д-, на счетк 11 поступает N импульсо

tx,tx,

I л ..

A:.Jт A -„I

dl

TTT

t)

fx,

t.x.

A.,

jrfon

тХ

--/{

In

In

Ao

Как видно из уравиения, ногрешность логарифмического функционального преобразователя зависит от стабильности Л, т, Хоп и AO. Если влияние нестабильности Хо можно устранить тем, что выбрать 1о11 пгу о, то изменение коэс1)фициепта преобразования К и постоянной времени т сильно в.тияет в случае работы преобразователя в щироком температурном диапазоне.

Для устранения этого недостатка в устройстве предусмотрена корректирующая цепь, состоящая из генератора тактовых импульсов 18, ключей 4 и 15, малоразрядного счетчика 16, регистра 13, элемента «И 12 и двух преобразователей код-аиалог 1-4 и 17.

Во время коррекции входы Xi и Xz отключаются и от источника опорных напряжений через ключ 4 по.даются напряжения Хо и /Yes, включается ключ 7, и на вход интегратора 8

подается напряжение Хд. Как только сработает первая схема сравнепия 1 (момент v, ), открывается ключ 19, и на вход счетчика 11 подаются импульсы с частотой /о от генератора тактовых пмпульеов 18. Частота /о и емкость счетчика 11 подбирается таким образом, чтобы

-:(),

/оУ.о

где TO - истиииое значение постоянной времени интегратора.

Как только сработает схема сравнения 2

(момеит времени tх, ), открывается ключ 15,

и на вход счетчика 16 поступают импульсы с

частотой /о- Ключ 15 закрывается сигналом

иереполнения емкости счетчика 11.

Таким образом, в счетчике 16 зафиксировано число

АЛ А/ „-Д/ , - У- (Хо2-Хо,),

АО

где TI - текущее значение поетоянной времени интегратора; Дт То-ть

Нз уравнения видно, что если TO TI, то . В зависимости от знака Дт ключ 15 может открываться сигналом неренолнения емкости ечетчика И или от схемы сравиения 2. Число ДЛ преобразуется в папряжение преобразователем код-аналог 17 и подается иа второй вход сумматора 6. После этого на интегратор подается напряжение

,.,,р NI. Коррекция изменения коэффициента преобразования функционального частотного преобразователя выполняется во втором такте.

В этом случае на вход интегратора подаетея нанряженне ХоггД- ор, а на схемы сравнения 2 и 3 иапряжения -Yoi -Yoi .,,„„ и Хо2

у

- 02 .максПосле коррекции резко уменьшается влияние нестабильности Кит.

Требования к ногрешпоетям преобразователсй код-аналог 14 и 17 незначительные. Так, если они отрабатывают погрешности от изменения / и т порядка 1%, то при собственной ногрешиости , суммарная погрешность не превышает 0,01 %.

Следовательно, предлагаемый логариф.мический функциональный нреобразователь позволяет резко повысить точность измерения, оеобенно нрн работе в тяжелых климатических условиях.

Фор м у л а и 3 о б р е т е и и я

Логарифмический функциональный преобразователь, еодержа1ций последовательно соединепныс сумматор, первый ключ, интегратор. функциональный частотный преобразователь, второй ключ и счетчик, -выход которого через .последовательно соединемные элементы «И и регистр подключен к преобразователю коданалог, источник опорного напряжения, овязанный с одним из входов сумматора и через Т1ретий «люч - с первыми входами схам opaiBнения, вторые входы которых подключены к соответствующим источникам входных сигналов; выходы через блок уцравления - к второму входу второго ключа, а управляющие «ходы - к выходу интегратора, отличающийся тем, что, с целью по/вышения точности, в него введены генератор тактовых импульсов и дополнительные преобразователь код-аналог и счетчик, который через четвертый ключ, связанный с выходом блока управления и генератором тактовых импульсов, соединен с выходом основного счетчика и через дополнительный преобразователь код-аналог - с вторым входом сумматора, причем вход основного счетчика через пятый ключ подключен к генератору тактовых импульсов, а выход основного преобразователя код-аналог соединен с вторым входом функционального частотного преобразователя.