Преобразователь скорости изменения аналогового сигнала во временной интервал Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 

(З) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к преобразователям скорости изменения аналогового сигнала во временной интервал, и может быть применено в устройствах регистрации импульсных периодических процессов в качестве основного звена преобразования первой производной последуемого си|- нала во временной интервал.

По основному авт.св. № 688987 известно устройство преобразования скорости изменения аналогового сигнала во временной интервал, содержащее последовательно соединенные элемент сравнения, переключатель биполярных сигналов, интегратор, а также блок выделения временного интервала, подключенный к выходу элемента сравнения, выход интегратора соединен с первым входом элемента сравнения 4.

В ряде случаев, а именно в устройствах регистрации импульсных непериодических процессов, в память заносятся значения средней .производной за некоторый промежуток времени. Производную получают путем деления значения приращения исследуемого сигнала за некоторый малый интервал времени на величину этого временного интервала. Выполнение операции деления для получения производной: приводит к снижению быстродействия и дополнительным погрешностям.

Цель изобретения - повышение быстродействия определения производной аналогового сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь скорости изменения аналогового сигнала во временной интервал введен дополнительный интегратор, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход подключен к входу элемента сравнения.

На фиг.1 представлена функциональная схема преобразователя скорости измерения аналогового сигнала во временной интервал; на фиг.2 - временная 39 диаграмма, поясняющая работу устройства. Преобразователь содержит элемент 1 сравнения, переключатель 2 биполярных сигналов, интеграторы 3 и , блок 5 выделения разности временных интервалов. Преобразование осуществляется в два такта, начало первого такта характеризуется достижением напряжения второго интегратора значения, меньше входного на величину гистерезиса элемента сравнения. Моменты начала первого такта на раз,личных шагах преобразования (фиг.2) (отмечены tn,i , tn ,.., tf,,. В эти моменты элемент сравнения воздействует на переключатель 2 и изменяет полярность, напряжения на его выходе таким образом, чтобы развертывающее напряжение на выходе второго инте) ратора возрастало по квадратичному закону до значения, превышающего исследуемый сигнал на величину гистерезиса элемента сравнения. Выполнение этого условия означает завершение первого такта преобразования; и начало второго. Во втором такте, начало которого обозначено t,., , tf(, ..., t, за счет изменения полярнос ти интегрируемого напряжения Vj, развертывающее напряжение теперь уменьшается по квадратичному закону до уровня значения, меньше входного на величину гистерезиса. Работа преобразователя в 1-ом и 2-ом тактах описывается следующими уравнениями ylt,l-b4-4 Vo(t;-tJ y t;,Ua; ytthHa - -2---VQ(tnH-t;) Yltp + + l -b, где К,----; - постоянные интеграторов t M Q - сигнал на выходе переклю чателя; V tl значение преобразуемого сигнала в (+) момент; а,b - значения гистерезиса схемы сравнения напряжений. Из уравнений следует yttntO (, ). где Atni.Atnz длительность первогс и второго тактов на п-ом шаге преобразования;, +Atni - интервал преобразования. Если Т выбран достаточно мылым ЛУп Уп -ТпВыражение для производной на п-ом шаге преобразования v bjitw i4I Di :AtDL L Sl tu У| 2 °Т2 ° {Atpi-Atn, ). Знак производной определяется знаком разности временных интервалов и формируется блоком 5 выделения разности временных интервалов. Формула изобретения Преобразователь скорости изм знения аналогового сигнала во временной интервал по авт. св. f 688987. отличающий ся тем, что, с целью повышения быстродействия определения производной аналогового сигнала, в него введен дополнительный интегратор, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход подключен к входу элемента сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 688987, кл. Н 03 К 13/20, 1971 (прототип).