CS242761B1 - Zapojení převodníku pro převod nelineární a lineární veličiny - Google Patents

Abstract

Zapojení umožňuje realizovat poměrně jednoduchými prostředky libovolnou závislost průběhu výstupního napětí na jeho napětí vstupním, např. u dálkového měření polohy hydraulického servopohonu. Je použito převodníku sestávajícího z oddělovacího zesilovače, součtového zesilovače, omezovacího bloku, tří vstupních odporů, zpětnovazebního odporu a uzemňovacího odporu. Použitím jednoho omezovacího bloku lze získat dva přímkové úseky závislosti výstupního napětí na velikosti vstupního napětí. Paralelním připojením dalšího omezovacího bloku a příslušných vstupních odporů lze získat další dva přímkové úseky charakteristiky závislosti výstupního napětí na velikosti vstupního napětí a obdobně připojením dalších omezovačích bloků a vstupních odporů. Omezovači napětovou úroveň omezovacího bloku lze nastavit od nuly do maxima pro každý omezovači blok a pro každou polaritu zvlášt nastavením odporového trimru příslušného omezovacího bloku.

Description

(54, Zapojení převodníku pro převod nelineární a lineární veličiny

Zapojení umožňuje realizovat poměrně jednoduchými prostředky libovolnou závislost průběhu výstupního napětí na jeho napětí vstupním, např. u dálkového měření polohy hydraulického servopohonu. Je použito převodníku sestávajícího z oddělovacího zesilovače, součtového zesilovače, omezovacího bloku, tří vstupních odporů, zpětnovazebního odporu a uzemňovacího odporu. Použitím jednoho omezovacího bloku lze získat dva přímkové úseky závislosti výstupního napětí na velikosti vstupního napětí. Paralelním připojením dalšího omezovacího bloku a příslušných vstupních odporů lze získat další dva přímkové úseky charakteristiky závislosti výstupního napětí na velikosti vstupního napětí a obdobně připojením dalších omezovačích bloků a vstupních odporů. Omezovači napětovou úroveň omezovacího bloku lze nastavit od nuly do maxima pro každý omezovači blok a pro každou polaritu zvlášt nastavením odporového trimru příslušného omezovacího bloku.

I_.

Vynález se týká zapojení převodníku pro převod nelineární a lineární veličiny, určeného zejména k vytváření nelineárních závislostí výstupního napětí na velikosti vstupního napětí, např. u dálkového měření polohy hydraulického servopohonu apod.

Až dosud se dálkové měření polohy hydraulického servopohonu provádí tak, že pro měření nelineárního průběhu měřené veličiny, tj. například napětí, se individuálně cejchuje příslušný měřicí prvek. V jiných aplikacích, např. pro účely elektronických regulačních systémů, se realizace provádí většinou bud použitím nelineárního prvku ve zpětnovazební větvi zesilovače, nebo častěji použitím komparátorů, které ovládají spínače, jež pak vhodným způsobem mění strukturu zpětnovazební sítě zesilovače.

Nevýhodou řešení, kde se scejchovává měřicí prvek, je jeho složitost a náročnost. Při použití jiného měřicího prvku je nutno tuto peraci znovu opakovat. Při požadavku na obecnější průběh charakteristiky je realizační obvodová struktura poměrně složitá a její použitelnost většinou úzce omezená.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojeni převodníku pro převod nelineární a lineární veličiny podle vynálezu, sestávající z oddělovacího zesilovače, součtového zesilovače, omezovacího bloku, tří vstupních odporů, zpětnovazebního odporu, uzemňovacího odporu, dvou vstupních svorek zapojení, dvou výstupních svorek zapojení a napájecí svorky zapojení.

Podstatou zapojení podle vynálezu je to, že k první vstupní svorce zapojení je připojen řídicí vstup oddělovacího zesilovače, jehož druhý zpětnovazební vstup je paralelně spojen s druhou vstupní svorkou zapojení, výstupem oddělovacího zesilovače a vymezovacím vstupem omezovacího bloku, jehož první diferenční výstup, druhý diferenční výstup a omezovači výstup jsou přes korespondující vstupní odpory zapojeny na druhou výstupní svorku zapojení, na jeden konec zpětnovazebního odporu a na součtový vstup součtového zesilovače. Zemnicí vstup součtového zesilovače je přes zemnicí odpor připojen k napájecí svorce zapojení, přičemž výstup součtového zesilovače je paralelně zapojen k druhému konci zpětnovazebního odporu a k první výstupní svorce zapojeni.

Pokrok dosažený zapojením převodníku podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje realizovat poměrně jednoduchými prostředky libovolnou závislost průběhu výstupního napětí na jeho napětí vstupním.

Zapojení převodníku pro převod nelineární a lineární veličiny je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na výkresu.

Jak patrno z blokového schématu, sestává převodník podle vynálezu z oddělovacího zesilovače 2/ součtového zesilovače 2, tvořených operačními zesilovači, ze vstupních odporů 2, 5, 6, ze zpětonovazebního odporu J_, uzemňovacího odporu 2 a z omezovacího bloku 2, což je souměrný diodový omezovač, tvořený jak v kladné, tak i záporné větvi odporovým trimrem a diodou. Jednotlivé bloky 1 až 3 a odpory 4 až 8 jsou pak spojeny následovně:

K první vstupní svorce a zapojení je připojen řídicí vstup 3 oddělovacího zesilovače 2· Jeho druhý zpětnovazební vstup k je paralelně spojen s druhou vstupní svorkou 1. zapojení, výstupem oddělovacího zesilovače 2 a vymezovacím vstupem b omezovacího bloku 2» jehož první diferenční výstup e, druhý diferenční výstup c a omezovači výstup d jsou přes korespondující vstupní odpory 6, ý, 2 zapojeny na druhou výstupní svorku m zapojení, na jeden konec zpětnovazebního odporu 7 a na součtový vstup h součtového zesilovače 2. Zemnicí vstup 2 součtového zesilovače 2 je přes uzemňovací odpor 2 připojen k napájecí svorce j zapojení, výstup součtového zesilovače 2 je paralelně zapojen k druhému konci zpětnovazebního odporu 7 a k první výstupní svorce f zapojení.

Použitím jednoho omezovacího bloku 2 lze získat dva přímkové úseky závislosti výstupního napětí na velikosti vstupního napětí. Paralelním připojením dalšího neznázoměného omezovacího bloku a příslušných vstupních odporů k druhé vstupní svorce JL zapojení a k druhé výstupní svorce m zapojení převodníku lze získat další dva přímkové úseky charakteristiky závislosti výstupního napětí na velikosti vstupního napětí a obdobně připojením dalších omezovačích bloků a vstupních odporů.

Omezovači napětovou úroveň omezovacího bloku 2 lze nastavit od nuly do maxima pro každý omezovači blok a pro každou polaritu zvlášt nastavením odporového trimru. Zapojení převodníku podle vynálezu umožňuje následující funkci:

Přivede-li se na první vstupní svorku a zapojení převodníku, tj. na řídicí vstup g oddělovacího zesilovače £ signál, postupně se zvětšující od nuly, pak dokud nedosáhne jeho hodnota první, tj. nejmenší nastavené prahové úrovně, bude zisk součtového zesilovače 2 dán podílem hodnot zpětnovazebního odporu ]_ a druhého vstupního odporu 5, resp. paralelní kombinaci všech hodnot neznázorněných druhých vstupních odporů. Vstupní napětí na prvním a třetím vstupním odporu 4, 6, resp. paralelních kombinací všech hodnot neznázorněných prvních a třetích vstupních odporů jsou taková, že jejich součet dává nulové napětí. Dosáhne-li nyní velikost vstupního signálu první, tj. nejmenší nastavené prahové úrovně, pak je druhý vstupní odpor 5 pro všechny signály s vyšší úrovní zablokován. Případná hodnota paralelní kombinace neznázorněných druhých vstupních odporů pak stoupne a zisk součtového zesilovače 2 poklesne. Pokud je však připojen i první a třetí vstupní odpor 4,2, pak se jeden z těchto odporů ý, 2 podle polarity vstupního signálu odblokuje, takže druhý vstupní odpor 2 je nahrazen třetím vstupním odporem 6 a zisk je tedy dán poměrem kombinace třetího vstupního odporu 2 ^a zpětnovazebního odporu 7_, respektive poměrem nezakreslené paralelní kombinace třetího vstupního odporu s neznázprněnými druhými vstupními odpory a uvedeným zpětnovazebním odporem T_.

Funkce případných dalších neznázorněných bloků je zcela analogická, přičemž neznázorněné druhé vstupní odpory nebo první a třetí vstupní odpory lze podle potřeby ze zapojení vypustit. Lze tedy říci, že příslušné vstupní odpory 2» £» jí. součtového zesilovače 2 jsou připojeny bud k omezovacímu výstupu d, nebo diferenčním výstupům c, e omezovacího bloku 2, který zablokuje funkci těchto vstupních odporů 2> ý' ^v případě, že vstupní napětí omezovacího bloku 2 nedosáhlo předem nastavené prahové úrovně, což se projeví jako změna zesílení součtového zesilovače 2.

Zapojení převodníku pro převod nelineární a lineární veličiny lze s výhodou použít například u dálkového měření polohy hydraulického servopohonu hydraulických lisů nebo pro řízení zesílení v závislosti na velikosti regulační odchylky, aniž by se podstata vynálezu měnila.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení převodníku pro převod nelineární a lineární veličiny, sestávajícího z oddělovacího zesilovače, součtového zesilovače, omezovacího bloku, tří vstupních odporů, zpětnovazebního odporu, uzemňovaoího odporu, dvou vstupních svorek zapojení, dvou výstupních svorek zapojení a napájecí svorky zapojení, vyznačující se tím, že k první vstupní svorce (a) zapojení je připojen řídicí vstup (g) oddělovacího zesilovače (1), jehož druhý zpětnovazební vstup (k) je paralelně spojen s drúhou vstupní svorkou (1) zapojení, výstupem oddělovacího zesilovače (1) a vymezovacím vstupem (b) omezovacího bloku (3), jehož první diferenční výstup (e), druhý diferenční výstup (c) a omezovači výstup (d) jsou přes korespondující vstupní odpory (6, 4, 5) zapojeny na druhou výstupní svorku (m) zapojení, na jeden konec zpětnovazebního odporu (7) a na součtový vstup (h) součtového zesilovače (2), jehož zemnicí vstup (i) je přes uzemňovací odpor (8) připojen k napájecí svorce (j) zapojení, přičemž výstup součtového zesilovače (2) je paralelně zapojen k druhému konci zpětnovazebního odporu (7) a k první výstupní svorce (f) zapojení.