Множительно-делительное устройство Советский патент 1980 года по МПК G06G7/16 

Изобретение относится к аналоговой измерительной технике, может быть использовано, в частности, при измерениях расхода жидкости и газа диафрагмным методом, а также количества тепла, энергии и др. Известно множительно-делительное устройство, содержащее генератор экспон нциального напряжения, соединенный с бл ком фиксации, и блок схем сравнения, первые входы которого соединены с соотеетствующими входами устройства tl3. Однако это устройство обладает значительной погрешностью вычисления гфи изменении температуры окружающей ере ды: кроме того, оно не может быть использовано при большом, количестве входных сигналов. Наиболее близким техническим решением $гапяется множительно-делительное устройство 2 , содержашее группу схем сравнения, первые входы схем сравнения группы соединены с первой группой входов устройства, а вторые входы соединены с выходом генератора экспоненциального напряжения, причем выходы схемы сравнения грухты соединены со входом интегратора, вь1ход которого через, нуль-орган соединен со входом реверсивного двигателя, источник опорного напряжения. Это устройство обладает недостаточной точностью. Цбль изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что множительно-делительное устройство, содержащее группы схем сравнения, первые входы схем сравнения группы соединены с первой группой входов устройства, а вторые входы соединены с выходом генератора экспоненциального нахфяжения, интегратор, нуль-орган, источник опорйого напряжения, содержит группу элементов И, группы ключей, дополнительные элемент И и ключ, блок синхронизации, блок регистрации, причем выходы схем сравнения соединены с

первыми входами элементов И труппы, вторые входы которых соединены с выходом блока синхронизации, а выходы элементов И группы соединены с управляющими входами соответствующих ключей группы ключей, информационные входы которых соединены со второй группой входов устройства, а выходы - со входом интегратора, выход которого через нуль-орган соединен с первым входом дополнительного элемента И, выход которого соединен с управляющим входом блока регистрации; источник опорного ,напряже1шя через дополнительный ключ соединен со входом интегратора, управляющие входы дополнительного ключа, дополнительного элемента И, интегратор генератора экспоненциального напряжения соединены с выходами блока синхронизации.

Схема изобретения показана на чepтeже,

Устройство содержит блок синхронизации 1, группу элементов И 2, группу ключей 3, блок регистрации 4, группу схем сравнения 5, дополнительный ключ 6, интегратор 7, нуль-орган 8, дополнительный элемент И 9, генератор экспоненциального напряжения (ГЭН) Ю, источник опорного напряжения 11. Через первую группу входов на входы схем сравнения 5 поступают сигналы Vj, ,/ , информационные входы ключей 3 соединены со второй группой входов и, , U; ...и„ .

Устройство функционирует следующим образом, (в два циклаизмерения),,

В начальном положении на выходе блока синхронизации 1, связанного со входом ГЭНа 10, присутствуетзапрещающий потенциал. При этом напряжение на выходе генератора экспоненциального напряжения 10 равно U, которое заведомо больще входных сигналов. На выходе блока синхронизации Ij связанном со входами элементов И 2, vs. элементов И 9, присутствуют разрешающий потенциал для группы элементов И 2 и запрещающий потенциал для элемента И 9.

В начальный момент времени с выхода блока синхронизации 1, связанного о управляющим входом интегратора 7, подаетсй икшульс разряда конденсатора. При этом напряжение на выходе интегратора 7 равно кулю.

После окончания импульса сброса изменяется знак потенциала на выходе

блока синхронизации 1, связанном с ГЭН Ю. При этом на выходах схем сравнения 5 присутствуют открывающие потенциалы, так как напряжение на выходе ГЭН 10 больше напряжений входных сигналов. Элементы И 2 открыты по обоим входам и открывают ключи 3.

Напряжение на выходе ГЭН 9 падает по экспоненциальному закону .

-c.t

где оС - постоянная затухания ГЭНа; t - текучее время.

При достижении данным напряжением амплитуды входного напряжения Vj срабатывает i -тый кацал группы схем сравнения 5 и закрывается -п:ыА канал группы ключей 3. При этом время, в течение которого открыт канал группы ключей 3,

, u.i

ti оС и on

Напряжение на выходе ГЭНа 10 падает до нуля. При этом срабатывают все ч схемы сравнения 5 и закрываются все ключи 3. Напряжение на выходе интег 30 ратора 7

. 3-t .... I - Тп

аых.иит СИ 1 CR а СР CR |ri i i

где С - емкость интегратора,

44

i . / J

). ис.- -Л

На этом первый цикл измерения заканчивается.

При втором цикле измерения на выходе блока синхронизации 1 появляется запрещающий потенциал для элементов И 2 и разрешающий для элементов И 9.

На выходе блока синхрО1Шзации 1 связанном с ГЭН 10, появляется закрыБающий потенциал, и напряжение на вы- . ходе генератора 1О принимает опорное значение. В данный момент времени все ключи 3, 6 закрыты, и на выходе интегратора 8 напряжение не изменяется (хранится).

Затем с выхода блока синхронизации 1 появляется открывающий потенциал, и напряжение на выходе ГЭН падает по

же закону, как и при первом

.-ot-t

и

U (

Ьыч. оп Одновременно на выходе блока синхронизации 1, связанном с ключом б, проявляется открывающий потенциал, и .напряжение на выходе интегратора 7 п дает, так как входное напряжение UQ имеет другой знак. Время, в течение к торого напряжение на выходе интеграто достигает нулевого значения, иI) 1 бЬ1,ит,. tп ТАККАК и ьыхянт С. ft ,(; .cC-Uon . в момент времени, соответствующий достиже шю выходным напряжением интегратора нулевого значегшя, срабатывает нуль-орган 8, и импульс, проходя ч открытый элемент 9, вызывает срабаты вание блока регистрации, который запо минает значение выходного напряжения ГЭН 10, соответствующее данному моменту времени. Таким образом, напряжение на вы.ходе устройства «,VjV- t ci4M гпС VU on Ur, О Изложетгое показьтает что выходное (Напряжение не зависит от постоянной затухания генератора экспоненциального напряжения 10 и емкости ин- тегратора 7. Это техническое преимущ во позволяет исключить погрешность в вычислении, обусловленную изменения значения емкостей от изменения темпе туоы окружающей среды. Кроме того, можно использовать любое число входных сигналов без изменения стр турных взаимосвязей устройства. Для

Этого нужно тачько исполкзовать соответствующее количество схем сравнеш1Я, элементов И н ключей. Формула изобретения Множительно-делительное устройство, содержащее группу схем сравнеш1Я, первые входы схем сравнения соединены с первой группой входов устройства, а вторые входы соединены с выходом генератора экспоненциального напряжения, интегратор, нуль-орган, источник опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, оно содержит группу Элементов И, группу ключей, дополнительные элемент И и ключ, блок синхронизации, блок регистрации, причем ходы схем сравнения соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходом блока синхронизации, а выходы элементов И группы соединены с управляющими входами соответствующих ключей группы ключей, информационные входы которых соединены со второй группой входов устройства, а выходы - со входом интегратора, выход которого через нуль-орган соединен с первым входом дополнительного элемента И, выход которого соединен с управляющим входом блока регистрации, источник опорного напряжения через дополнительный ключ соединен со входом интегратора, управляющие Входы дополнительного ключа, доолнительного элемента И интегратора. Генератора экспоненциального напряжения соединены с выходами блока синхронизации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № S321O6, кл. G 06 G 7/12, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 2О8364, кл. а Об Q 7/16, 1966 (прототип).