Преобразователь времени запаздывания сигнала в напряжение постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H03K13/00 

I

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в аппаратуре технологического контроля и автоматического управления производственными процессами.

Известен демодулятор телеметрической системы с времяимпульсной модуляцией, содержащий триггер фиксации запаздывания импульса, интегратор постоянного тока с корректором его величины, ключ разрешения измерения и ключ установки нулевого значения, схему совпадения, причем выход триггера соединен с входом управления ключа разрешения измерения, выход которого подключен к резистору подачи постоянного тока и к входу интегратора; а вьтход кл.юча установки нулевого значения соединен с емкостью интегратора. Исходный и информативный запаздывающий импульсы подаются соответственно на оба входа схемы совпадения, а вспомогатёлТБ:ный импульс сброса поступает на вход управления ключа установки нулевого значения 1.

Недостатками устройства являются невозможность преобразования запаздывания случайного непрерывного сигнала в напряжение постоянного тока, а также незащищенность от помех,имеющих вид, аналогичный информативным сигналам.

Целью изобретения являются обеспечение преобразования времени запаздывания случайного непрерывного сигнала в напряжение постоянного тока и повыщение помехозащищенности.

Это достигается тем, что в преобразователь, содержащий два ключа, выход первого из которых соединен с одним входом разностного интегратора, дополнительно введены два управляемых элемента задержки и масштабирующий элемент, причем выход первого элемента задержки соединен с входом второго элемента задержки и входом управления первого ключа, выход второго элемента задержки подключен к входу управления второго ключа, сигнальные входы ключей соединены между собой, а выход второго ключа подключен к второму входу разностного интегратора, выход которого через масштабирующий эл емент соединен с входами управления обоих элементов задержки.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит два управляемых элемента задержки 1 и 2 с зависимостью временной задержки сигнала, пропорциональной управляющему напряжению, два ключа 3 и 4 коммутации сигнала со

знаковым управлением, разностный интегратор 5 с входами сигналов обоих знаков интегрирования, масштабирующий элемент 6 (например, потенциометр), устанавливающий определенный коэффициент передачи напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

Исходный случайный непрерывный сигнал задерживается первым элементом задержки 1, а затем вторым элементом задержки 2. Задержанный обоими элементами задержки исходный случайный сигнал подается для знакового управления ключами 3, 4 коммутации того же запаздывающего случайного непрерывного сигнала. Вес детектированных ключами колебаний зависит от синхронизма колебаний запаздывающего непрерывного сигнала с сигналами управления ключей 3 и 4. Колебания с выходов ключей 3 и 4 поданы на входы разностного интегратора 5. Полярность подключения ключей 3 и 4 к входам разностного интегратора 5 выбирается такой, чтобы напряжение с выхода разностного интегратора 5, поданное через масштабирующий элемент 6 на входы управления элементов задержки 1 и 2 с величиной задержки, пропорциональной напряжению управления, стремилось скомпенсировать запаздывание случайного непрерывного сигнала. При этом постоянному значению напряжения на выходе интегратора соответствует одинаковый вес детектированных ключами сигналов, что отвечает одинаковому временному несоответствию колебаний управления на ключах 3 и 4 по отношению к запаздывающему случайному сигналу, а величина этого ностоянного значения напряжения по выходу интегратора в силу пропорциональной зависимости выдержки элементов задержки от напряжения управления будет пропорциональна времени запаздывания случайного сигнала. Фиксированное значение коэффициента преобразования запаздывания случайного сигнала в напряжение постоянного тока достигается при помощи масщтабирующего элемента 6.

Для случая временной компенсации

4 1 + 2/2,

где its - время запаздывания случайного сигнала;

ti - выдержка первого элемента задержки;

iz - выдержка второго элемента задержки;

4 f/(1 + 3/2),

где и - напряжение управления элементов задержки;

KI - коэффициент пропорциональности первого элемента задержки;

Кг - коэффициент пропорциональности второго элемента задержки. С применением масщтабирующего элемента по выходу интегратора получается коэффициент пропорциональности К, что дает

и.

K-fs.

Высокая точность преобразования времени запаздывания случайного непрерывного сигнала в напряжение постоянного тока достигается малыми погрешностями

ключей, идентичностью входов разностного интегратора, достаточным коэффициентом усиления усилителя интегратора, достаточным временем интегрирования, а также выбором коэффициента пропорциональности

между длительностью выдержки и напряжением управления второго элемента задержки, меньшим, чем у первого. Автоматический режим работы преобразователя обеспечивается наличием по входу интегратора в рабочем диапазоне одной точки с нулевым значением разности. Высокая помехозащищенность по некоррелирующим помехам по обоим входам достигается корреляционным подавлением.

Формула изобретения

Преобразователь времени запаздывания

сигнала в напряжение постоянного тока, содержащий два ключа, выход первого из которых соединен с одним входом разностного интегратора, отличающийся тем, что, с целью преобразования времени

запаздывания случайного непрерывного сигнала в напряжение постоянного тока и повышения помехозащищенности, в него дополнительно введены два управляемых элемента задержки и масштабирующий

элемент, причем выход одного элемента задержки соединен с входом второго элемента задержки и входом управления первого ключа, выход другого элемента задержки подключен к входу управления

второго ключа, сигнальные входы ключей соединены между собой, а выход второго ключа подключен к второму вхойу разностного интегратора, выход которого через масштабирующий элемент соединен с входами управления обоих элементов задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Применение электронной автоматики. Сост. Дж. Маркус. М., ИЛ, 1962, с. 236- 241, фиг. 2.