CS202762B1 - Zapojení pro filtraci měřeného signálu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro filtraci měřeného signálu, jako například signálu teploty slinovacího pásma nebo rychlosti vystupující hmoty z keramických zařízení pro potřeby zápisu.

Měřené informace, převedená čidlem na elektrický signál, obsahuje často složku, která kmitá kolem skutečné hodnoty. Používané zapisovače pro registraci měřených veličin mají zabudováno vnitřní tlumení, které pracuje na elektrodynamickém principu. Časová konstanta, která je asi 0,1 sec, je nedostačující pro filtraci silně rozkmitaného signálu, což má za následek velmi Spatný nebo nečitelný zápis, získaný při měření. Je potom velmi obtížné provést jeho vyhodnocení a v návaznosti na získané výsledky korigovat prováděný technologický proces.

Při zpracování signálu počítačem se používají softwarové metody filtrace. Při větším rozsahu měření se může negativně projevit obsazení kapacity paměti počítače pro potřeby filtrace.

Podle vynálezu se dosáhne zlepšení funkce měření tlm, že měřený signál je úměrný střední hodnotě za stanovený časový okamžik a neobsahuje rušivou střídavou složku, a tím i větší čitelnosti zápisu při analogovém použití a ušetření paměti počítače při číslicovém zpracování.

♦

202 762

202 762

Toho ee dosáhne tím, že mezi zesilovač a převodník je zařazen filtrační obvod, zapojený jako diferenciální dolní propust, přičemž tento filtrační obvod mezi zesilovačem a převodníkem je zapojen sériově. Filtrační obvod je vytvořen operačním zesilovačem, mezi jehož invertující vstup a výetup je paralelně zapojen obvod s kondenzátorem a odporem a mezi neinvertující vatup a nulový vodič je paralelně zapojen obvod a kondenzátorem a od pórem. Mezi vstupy filtračního obvodu a invertujícím a nainvertujlcím vstupem operačního zesilovače jsou v sérii zapojeny odpory.

Vynález je zřejmý z přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje schematicky v pohledu uspořádání filtračního obvodu mezi zesilovačem e převodníkem a obr. 2 schematicky v pohledu vytvoření filtračního obvodu podle obr. 1, s operačním zesilovačem zapojeným jako diferenciální dolní propust.

Zapojení podle vynálezu (obr. 1) tvoří čidlo £ měřené veličiny, stejnosměrný zesilovač 2 k úpravě signálu, dále filtrační obvod £ k odfiltrování ruěivé střídavé složky změřeného signálu, převodník £ napětí na proud a vyhodnocovací člen £. Při analogovém zpraco vání signálu je vyhodnocovací člen £ upraven jako zapisovač a při číslicovém zpracování představuje počítač. Jmenované prvky tvořící zapojení jsou jeden vůči následnému prvku za pojeny sériově.

Filtrační obvod £ (obr. 2) tvoří operační zesilovač 6 a soustava odporů 2, 8, £, £0 a kondenzátorů 11, 12. Mezi invertující vstup 13 a výetup 14 operačního zesilovače £ je paralelně zapojen obvod, a kondenzátorem 11 a odporem χ. Mezi neinvertující vstup 15 a nu lový vodič 16 je paralelně zapojen obvod s kondenzátorem 12 a odporem 8. Mezi jeden vstup filtračního obvodu 17 a neinvertující vstup lj operačního zesilovače 6 je zapojen v sérii odpor £ a mezi druhý vstup filtračního obvodu 18 a neinvertující vstup 15 operačního zeai lovače £ je zapojen v sérii odpor 10. K dosažení správné funkce filtračního obvodu £ jsou hodnoty odporů X, 8, £, 10. jakož i hodnoty kondenzátorů 11. 12 stejné. Při splnění této podmínky pracuje zapojení β operačním zesilovačem £ jako diferenciální dolní propust s ča· sovou konstantou T « RC. Pro stejnosměrný signál má filtrační obvod £ přenos roven 1. Změnou hodnot kapacit kondensátorů 11. 12 možno měnit časovou konstantu v rozmezí od jednotek mikrosekund do desítek sekund.

Zapojení podle vynálezu pracuje takto:

Je-li mezi vstupy 17. 18 filtračního obvodu £ stejnosměrné napětí, neuplatní ae kondenzátory 11, 12 a filtrační obvod £ mé přenos daný poměrem odporů X a £. Při splnění pod< minky, že hodnoty odporů X, 8, £, 10 jsou stejné, má filtrační obvod £ pro stejnosměrné napětí superfonovanou střídavou složku, je tato střídavá složka zeslabované se směrnici 6 dB/oktéva od zlomového kmitočtu, který je nepřímo úměrný časové konstantě T = RC, kde R je hodnota odporů χ nebo g a C je hodnota kondensátoru 11 nebo 12.

Zapojením podle vynálezu ae dosáhne lepěí čitelnosti zapisované nebo větSÍ obsahové správnosti jinak zpracovávané měřené veličiny tlm, že je do signálové cesty zařazen fil202 703 trační obvod, který odfiltruje rušivou střídavou složku. Vyhodnoceni filtrovaného měřeného signálu je přesnějěí a čitelnější, takže není třeba opakovat nová měření, nehledě k tomu, Se filtrovaný měřený signál poskytuje věrohodnější informace o měřeném technologickém procesu. Tato skutečnost pozitivně ovlivní i náklady prováděného měření, což je vý hodné z ekonomického hlediska. Při použití počítače možno získanou kapacitu paměti použít pro jiné účely.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU »

1. Zapojení pro filtraci měřeného signálu, například signálu teploty slinovacího pásma nebo rychlosti vystupující hmoty z keramických zařízení pro potřeby zápieu nebo zpracování počítačem, vyznačené tlm, že mezi stejnosměrný zesilovač (2) a převodník (4) je zařazen do série filtrační obvod (3)·

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující ee tím, že filtrační obvod (3) tvoří operační zesilovač (6), mezi jehož invertujícl vstup (13) a výstup (14) je paralelně zapojen obvod s kondenzátorem (11) a odporem (7) a mezi neinvertující vstup (15) a nulový vodič (16) je paralelně zapojen obvod s kondenzátorem (12) a odporem (8), přičemž mezi vstupy filtračního obvodu (17, 18), invertujícím vstupem (13) a neinvertujícím vstupem (15) operačního zesilovače (6) jsou v sérii zapojeny odpory (9, 10).