Преобразователь скорости изменения аналогового сигнала во временной интервал Советский патент 1979 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к иреобразователям скорости изменения аналогового сигнала во временной интервал. Оно может быть применено в автоматических системах управления, в частности, при построении аналого-цифровых преобразователей с коррекцией динамических погрешностей.

Известно устройство для измерения скорости измеиеиия аналогового сигнала, состоящее из аналого-цифрового преобразователя следящего уравновешивания, счетчика приращений, триггеров управления и логических элементов 1.

Недостаток этого устройства заключается в его высокой сложиости.

Ближайшим прототипом изобретения является преобразователь, содержащий последовательно соединенные сравнивающее устройство, первый вход которого соединен с входом преобразователя, а второй вход- с выходом генератора пилообразного напряжения, и устройство выделеиия разности временных интервалов .

К его недостатку относится пониженная точность, так как нрн наличии постоянной составляющей входного сигнала основное время уходит на ее преобразование во временной иитервал.

Цель изобретения - повыщение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в известиый преобразователь, содержащий последовательно соедииенпые сравнивающее устройство, первый вход которого соедпнён с входом преобразователя, и устройство выделения разь Сти временных интервалов, введены соед 1енные последовательно переключатель лшолярных сигналов, вход которого иодключен к выходу сравнивающего устройства, и интегратор, выход которого подсоединен к второму входу сравнивающего устройства.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя. Преобразователь содержпт сравннвающее устройство 1, первый вход которого соединен с входом преобразователя, переключатель 2 биполярных снгналов, вход которого подключен к выходу срав ивающего устройства 1, а выход через интегратор 3 соединен с вторым входом сравнивающего устройства 1, к выходу последнего подключсно устройство 4 выделителя разности временных интервалов.

Работает преобразователь следующпм образом.

В момент времени /„ начала ;г-го цикла

преобразованпя сигнал на выходе интегратора 3 принимает значение, меньшее вход«ого на величину гистерезиса сравнивающего устройства 1. При этом последнее срабатывает, вызывая перебрасывание переключателя 2, в результате чего полярность сигнала на входе интегратора 3 изменяется на противоположную. После этого выходной сигнал интегратора нарастает с постоянной скоростью. При достижении в момент РП значения, превышаюи;его входной сигнал на величину гистерезиса сразниваюп1его устройства 1, последнее переключается в исходное состояние, иосле чего весь процесс новторяется.

Работа преобразователя может быть описана следующими уравиениями:

у(4-1)-й+ J kU,(fJ + a, (1)

п-1

у(п) + а- (tn)-b, (2)

tn

где y(t) - входной сигнал;

а, b - значения гистерезиса схемы сравнения при изменении сигнала интегратора снизу и сверху соответственно; k - постоянная интегратора; и о - сигнал на выходе переключ ачателя.

Из выражений (1), (2), следует, что г/(У-у (4-1)1

.,(t -tn-l -k(t,-t)

,М,(3)

где

(4-1)-у(и

(Г,-4-l)-(„-4)Знaк приращения Лг/ в выражении (3) определяется знаком М и формируется устройством выделения разности временных интервалов, которое в случае представления конечного результата в цифровой форме реализуется реверсивным счетчиком.

Бла годаря отличительным признакам изобретения постоянная составляющая входного сигнала исключена из процесса преобразования, вследствие чего иовыщается скорость преобразования, что при изменяющемся входном сигнале обеспечивает повышение точности.

Формула изобретения

Преобразователь скорости изменения аналогового сигнала во временной интервал, содержащий последовательно соединенные сравнивающее устройство, первый вход которого соединен с входом преобразователя, и устройство выделения разности временных интервалов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены соединенные последовательно переключатель биполярных сигналов, вход которого подключен к выходу сравнивающего устройства, и интегратор, выход которого подключен к второму входу сравнивающего устройства. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 485475, кл. G 06G 3/00, 12.06.73.

2.Темников Ф. Е., Славинский В. Л. Математические развертывающие системы. М., «Энергия, 1970, с. 23 (прототип).