Адаптивный измерительный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G01D5/14 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и измерительной техники, в частности оно может быть использовано в измерительных каналах информационно-измерительной системы.

Известен адаптивный измерительный нреобразователь по основному авт. св. N° 551507 с амтоматическим выбором и переключением уровней компенсации входного сигнала и коэффициента усиления, используемый в качестве вторичного измерительного иреобразователя в канале информационно-измерительиой системы для преобразования входиого сигнала в унифицированный сигнал напряжения.

Это устройство состоит из операционного усилителя (ОУ) с цифровым управляемым сопротивлением в цеии обратной связи, двух реверсивных счетчиков, цифро-аналогового преобразователя, дешифратора, двух частотных компараторов, управляемого генератора тактовых импульсов, блока управления и блока сравнения. В зависимости от величины входного сигнала автоматически выбираются и переключаются уровни компенсирующего напряжения и в зависимости от скорости изменения преобразуемого сигнала осуществляется автоматический выбор и переключение коэффициента усиления ОУ.

В адаптивном измерительном преобразователе в моменты переключения уровней напряжения компенсации или коэффициента усиления возникает переходный процесс,

5 что приводит к искал ению выходного сигнала. Длительность переходного процесса зависит от постоянной времени ОУ, т. е. от его быстродействия. Быстродействие ОУ находится в обратно пропорциональной зависимости от его полосы пропускания, также от ширпны полосы пропускания ОУ зависит степень подавления помех, поступающих на его вход. Уменьщение полосы пропускания ОУ с целью увеличения его помеJ5 хоподавления приводит к уменьшению быстродействия ОУ и, следовательно, увеличению времени установлепия, в течение которого длится переходный процесс в ОУ, что в свою очередь уменьшает точность преоб20 разовапия адаптивного 1змерительного преобразователя.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности адантивного измерительного преобразователя при сохраненпи

2 его точности преобразования.

Это достигается тем, что в адаптивный измерительный преобразователь введен фильтр низких частот, выходы которого соединены с уиравляющими входами операционного усилителя, управляющие входы фильтра низких частот подключены к выходам дешифратора, а входы являются входами адаптивного измерительного преобразователя. На чертеже представлена блок-схема адаптивного измерительного преобразователя. Она включает операционный усилитель (ОУ) 1, цифровое управляемое сопротивление 2 в цени отрицательной обратиой связи ОУ1, первый реверсивный счетчик 3, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 4,управляемый генератор тактовых импульсов (ГТИ) 5, второй реверсивный счетчик 6, блок сравнения 7, первый частотный компаратор 8, блок управления 9, второй частотный компаратор 10, дешифратор 11, выход 12 первого реверсивного счетчика, выход 13 второго реверсивного счетчика, связанные с виешним вычислительиым устройством, фильтр низких частот (ФНЧ) 14, два входа 15 фильтра низких частот, иа которые подается входной преобразуемый сигнал, и выход 16 операционного усилителя 1. Входной сигнал адаптнвиого измерительного преобразователя в зависимости от величины амплитуды автоматически компенсируется путем выбора и переключения уровней компенсируюшего нанряжения, постуиаюп;его с выхода ЦАП 4, на одни из входов ОУ 1. Это осугцествляется с иомощью блока сравнения 7, управляемого ГТИ 5,второго реверсивного счетчика 6, цифроаналогового преобразователя 4, операцпоиного усилителя 1 с цифровым управляемым сопротивлением 2 цепи обратной связи ОУ 1. В зависимости от скорости изменения входного сигнала и, следовательно, от частоты переключения уровней комненсируюш,его напряжения осуществляется выбор и переключение коэффициента усиления ОУ 1. Это осуществляется с помощью первого частотного компаратора 8, блока управлення 9, второго частотного комнаратора 10 и первого реверсивного счетчика 3, с выходов которого поступают сигналы па управляющие входы цифрового управляемого сопротивления 2, находящегося в цепи обратной связи ОУ 1. Выходы первого реверсивного счетчика 3 связаны с входами дешифратора 11, снгналы с выходов которого одновременно поступают на уиравляющие входы второго реверсивного счетчика 6 и фильтра низких частот 14. Величина иолосы nponycicaniisi ФИЧ 14 изменяетея одиовременно с изменением коэффициента усиления ОУ 1. Допустим, что входной сигнал не изменяется, то в соответствии с алгоритмом работы адаптивиого измерительпого преобразователя установится иаибольший коэффициент усиления, равный некоторому значению К, а величина полосы пропускания ФЫЧ 14 с целью максимального подавления входных номех установится мииимальной, равной некоторому значению /ь При новышснни скорости измеиеиия входно10 сигиа.1а коэффициент усилеиня ОУ 1 установится равным KZ /KZ KZ/, при этом зиачеиие величины иолосы пропускаипя требуется увеличить //2 /i/, так чтобы иолезиый сигнал проходил через фильтр низких частот 14 без искажения. Далее, при последующем нарастании скорости изменения входного сигнала коэффициент усиления ОУ 1 дискретно изменяется, иоследовательно принимая значения /Сз, К, . . ., Кп, причем /Сп /Сп-1 ... одновременно велнчина полосы пропускания фильтра пизких частот 14 тоже дискретно изменяется, принимая значення fs, /4, ., /«, причем /„ fn-i - . . /3 /2 /1. Таким образом, величина полосы пропускания ФПЧ 14 регулируется в зависимости от скорости изменения входиого сигиала с целью максимального подав.чення входных помех, не ухудшая точности преобразоваппя входиого сигнала. Формула изобретення Адаитивный измерительный преобразователь по авт. св. № 551507, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышепия помехозащищениости при сохранении точностн иреобразования, он содержит фильтр низких частот, выходы которого соединены с управляющими входами операционного усилителя, управляющие входы фильтра иизких частот иодключены к выходам дешифратора, а входы являются входами адаптивного измерительного преобразователя.