RU2782632C1 - Method for digital-to-analogue conversion and jet-pneumatic digital-to-analogue converter - Google Patents

Method for digital-to-analogue conversion and jet-pneumatic digital-to-analogue converter Download PDF

Info

Publication number
RU2782632C1
RU2782632C1 RU2021122050A RU2021122050A RU2782632C1 RU 2782632 C1 RU2782632 C1 RU 2782632C1 RU 2021122050 A RU2021122050 A RU 2021122050A RU 2021122050 A RU2021122050 A RU 2021122050A RU 2782632 C1 RU2782632 C1 RU 2782632C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
plate
digital
power amplifier
analogue
Prior art date
Application number
RU2021122050A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Анатольевич Макаров
Филипп Андреевич Королев
Андрей Валерьевич Макаров
Роман Евгеньевич Тютяев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА Российский технологический университет»
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА Российский технологический университет» filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА Российский технологический университет»
Application granted granted Critical
Publication of RU2782632C1 publication Critical patent/RU2782632C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of converters of discrete and analogue signals, in particular to pneumatic digital-to-analogue converters. A method for digital-to-analogue conversion is based on representation of a number in a binary code, proportional to moments of force action of jets, and it consists in that plate 1 is installed with the possibility of change and registration of its rotation angle, is suspended on gas support 2. A set of nozzles is connected to digital circuit 3 according to increasing values of signal weight and is located widely spaced from the center of rotation of plate 1, according to their positive and negative values, from both sides of plate 1. Between reading nozzle 4 and supplying throttle 6, inter-throttle chamber 7 is located, connected to an input of power amplifier 8 and compensation nozzle 11. Force action of jets on plate 1 is performed with the same pressure in front of nozzles of circuit 3. Amplifier 8 is made pneumatic and membrane. Nozzle 11 and feedback nozzle 10 are located before or after amplifier 8, respectively.
EFFECT: group of inventions is aimed at simplification of setting and increase in the accuracy of conversion of discrete signals represented in a binary code into a continuous analogue signal.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области преобразователей дискретных и аналоговых сигналов, в частности к пневматическим цифроаналоговым преобразователям.The invention relates to the field of discrete and analog signal converters, in particular to pneumatic digital-to-analogue converters.

Из уровня техники известен способ коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразователя (см. SU 1714808 A1, 23.02.1992, H03M1/10), принятый за аналог.From the prior art there is known a method for correcting the errors of an analog-to-digital converter (see SU 1714808 A1, 23.02.1992, H03M1/10), taken as analog.

Из уровня техники известен способ цифроаналогового преобразования и струйно-пневматический цифроаналоговый преобразователь (см. SU 474813 A1, 25.06.1975, G06G5/00), принятый за прототип. Способ цифроаналогового преобразования основан на представлении числа в двоичном коде пропорционального моментам силового действия струй и заключается в том, что пластину устанавливают с возможностью изменения и регистрации угла её поворота, подвешивают на газовой опоре, ряд сопел соединяют с цифровой схемой в соответствии с возрастающими значениями веса сигналов и располагают разно удаленно от центра вращения пластины, согласно их положительным и отрицательным значениям, по обе стороны пластины, между считывающим соплом и питающим дросселем располагают междроссельную камеру, связывают её со входом усилителя мощности и компенсационном соплом. Струйно-пневматический цифроаналоговый преобразователь содержит пластину, установленную с возможностью изменения и регистрации угла её поворота, подвешенную на газовой опоре, ряд сопел, соединенных с цифровой схемой в соответствии с возрастающими значениями веса сигналов и расположенных разно удаленно от центра вращения пластины, согласно их положительным и отрицательным значениям, по обе стороны пластины, компенсационное сопло, сопло обратной связи и считывающее сопло, дроссель, усилитель мощности с коэффициентом усиления, большим единицы, причем между считывающим соплом и питающим дросселем расположена междроссельная камера, связанная со входом усилителя мощности и компенсационном соплом. The prior art method of digital-to-analogue conversion and jet-pneumatic digital-to-analogue converter (see SU 474813 A1, 25.06.1975, G06G5/00), taken as a prototype. The method of digital-to-analogue conversion is based on the representation of a number in binary code proportional to the moments of the power action of the jets and consists in the fact that the plate is installed with the possibility of changing and registering the angle of its rotation, suspended on a gas support, a number of nozzles are connected to a digital circuit in accordance with increasing signal weights and are located at different distances from the center of rotation of the plate, according to their positive and negative values, on both sides of the plate, between the reading nozzle and the supply throttle, an inter-throttle chamber is placed, connected to the input of the power amplifier and the compensation nozzle. The jet-pneumatic digital-to-analog converter contains a plate installed with the possibility of changing and registering the angle of its rotation, suspended on a gas support, a number of nozzles connected to a digital circuit in accordance with increasing signal weights and located at different distances from the center of rotation of the plate, according to their positive and negative values, on both sides of the plate, a compensation nozzle, a feedback nozzle and a reading nozzle, a choke, a power amplifier with a gain greater than one, and an inter-throttle chamber is located between the reading nozzle and the supply choke, connected to the input of the power amplifier and the compensation nozzle.

Недостатком данного способа цифроаналогового преобразования является сложность настройки, обусловленная различными проходными сечениями сопл и давлениями струй цифровой схемы; недостатком цифроаналогового преобразователя является низкая точность преобразования, вызванная отсутствием стабилизации положения опоры крепления чувствительного элемента пластины, что препятствует определению расстояний расположения выходных сопл относительно опоры.The disadvantage of this method of digital-to-analogue conversion is the complexity of the settings due to the different flow sections of the nozzles and the pressure of the jets of the digital circuit; The disadvantage of the digital-to-analogue converter is the low conversion accuracy caused by the lack of stabilization of the position of the mounting support of the sensitive element of the plate, which prevents the determination of the distances of the location of the output nozzles relative to the support.

Технический результат заключается в упрощении настройки с помощью предлагаемого способа цифроаналогового преобразования и струйно-пневматического цифроаналогового преобразователя, обеспечивающего повышенную точность и позволяющего преобразовывать дискретные сигналы, представленные в двоичном коде, в непрерывный аналоговый сигнал.The technical result consists in simplifying the setting using the proposed method of digital-to-analog conversion and jet-pneumatic digital-to-analog converter, which provides increased accuracy and allows you to convert discrete signals presented in binary code into a continuous analog signal.

Указанный технический результат достигается в способе цифроаналогового преобразования, основанного на представлении числа в двоичном коде пропорционального моментам силового действия струй, заключающегося в том, что пластину устанавливают с возможностью изменения и регистрации угла ее поворота, подвешивают на газовой опоре, ряд сопел соединяют с цифровой схемой в соответствии с возрастающими значениями веса сигналов и располагают разно удаленно от центра вращения пластины, согласно их положительным и отрицательным значениям, по обе стороны пластины, между считывающим соплом и питающим дросселем располагают междроссельную камеру, связывают ее со входом усилителя мощности и компенсационном соплом, согласно изобретения, силовое действие струй на пластину выполняют с одинаковым давлением перед соплами цифровой схемы, усилитель мощности выполняют пневматическим мембранным, а компенсационное сопло и сопло обратной связи располагают до и после усилителя мощности соответственно.The specified technical result is achieved in the method of digital-to-analogue conversion based on the representation of a number in binary code proportional to the moments of the power action of the jets, which consists in the fact that the plate is installed with the possibility of changing and registering the angle of its rotation, suspended on a gas support, a number of nozzles are connected to a digital circuit in in accordance with the increasing values of the weight of the signals and are located at different distances from the center of rotation of the plate, according to their positive and negative values, on both sides of the plate, between the reading nozzle and the supply throttle, an interthrottle chamber is located, connected to the input of the power amplifier and the compensation nozzle, according to the invention, the power action of the jets on the plate is performed with the same pressure in front of the nozzles of the digital circuit, the power amplifier is performed by a pneumatic membrane, and the compensation nozzle and the feedback nozzle are located before and after the power amplifier, respectively.

Указанный технический результат также достигается в струйно-пневматическом цифроаналоговом преобразователе, содержащем пластину, установленную с возможностью изменения и регистрации угла ее поворота, подвешенную на газовой опоре, ряд сопел, соединенных с цифровой схемой в соответствии с возрастающими значениями веса сигналов и расположенных разно удаленно от центра вращения пластины, согласно их положительным и отрицательным значениям, по обе стороны пластины, компенсационное сопло, сопло обратной связи и считывающее сопло, дроссель, усилитель мощности с коэффициентом усиления большим единицы, причем между считывающим соплом и дросселем расположена междроссельная камера, связанная со входом усилителя мощности и компенсационном соплом, согласно изобретению, силовое действие струй на пластину выполнено с одинаковым давлением перед соплами цифровой схемы, усилитель мощности выполнен пневматическим мембранным, а компенсационное сопло и сопло обратной связи расположены до и после усилителя мощности соответственно.The specified technical result is also achieved in a jet-pneumatic digital-to-analogue converter, containing a plate installed with the possibility of changing and registering the angle of its rotation, suspended on a gas support, a number of nozzles connected to a digital circuit in accordance with increasing signal weights and located at different distances from the center rotation of the plate, according to their positive and negative values, on both sides of the plate, a compensation nozzle, a feedback nozzle and a reading nozzle, a choke, a power amplifier with a gain greater than unity, and between the reading nozzle and the choke there is an inter-throttle chamber connected to the input of the power amplifier and compensation nozzle, according to the invention, the power action of the jets on the plate is made with the same pressure in front of the nozzles of the digital circuit, the power amplifier is made of a pneumatic membrane, and the compensation nozzle and the feedback nozzle are located before and after the amplifier power respectively.

На чертеже представлена схема струйно-пневматического цифроаналогового преобразователя, состоящая из чувствительного элемента - пластины 1, подвешенной на газовой опоре 2, входной цифровой схемы 3 с встречно расположенными в ней соплами, отстоящими от центра симметрии газовой опоры 2 на расстояниях

Figure 00000001
в соответствии с весом и знаком двоичных кодов. Давления Р перед соплами поддерживаются равными. Под действием моментов силовых давлений струй цифровой схемы 3 изменяется угол поворота пластины 1, регистрируемый считывающим элементом, состоящим из сопла 4 и заслонки 5, жестко закрепленной на пластине. Суммарное силовое воздействие на пластину соответствует значениям переменных, определяющих состояние цифровой системы.The drawing shows a diagram of a jet-pneumatic digital-to-analogue converter, consisting of a sensitive element - a plate 1 suspended on a gas support 2, an input digital circuit 3 with nozzles located oppositely located in it, spaced from the center of symmetry of the gas support 2 at distances
Figure 00000001
in accordance with the weight and sign of the binary codes. The pressures P in front of the nozzles are maintained equal. Under the action of the force pressure moments of the jets of the digital circuit 3, the angle of rotation of the plate 1, which is recorded by the reading element, consisting of a nozzle 4 and a damper 5, rigidly fixed on the plate, changes. The total force effect on the plate corresponds to the values of the variables that determine the state of the digital system.

Между считывающем соплом 4 и питающем дросселем 6 расположена междроссельная камера 7, связанная со входом пневматического мембранного усилителя мощности 8. Выходной канал пневматического мембранного усилителя мощности 8 является аналоговым выходом струйно-пневматического цифроаналогового преобразователя, соединенный с регистрирующим вторичным прибором 9 и соплом обратной связи 10. Для компенсации силового действия струи, исходящей из считывающего сопла 4, предусмотрено компенсационное сопло 11, соединенное с междроссельной камерой 7. Положение нулевой отметки струйно-пневматического цифроаналогового преобразователя определяется давлением струи из сопла 12.Between the reading nozzle 4 and the supply throttle 6 there is an interthrottle chamber 7 connected to the input of the pneumatic membrane power amplifier 8. The output channel of the pneumatic membrane power amplifier 8 is an analog output of the jet-pneumatic digital-to-analogue converter, connected to the recording secondary device 9 and the feedback nozzle 10. To compensate for the force action of the jet emanating from the reading nozzle 4, a compensation nozzle 11 is provided, connected to the interthrottle chamber 7. The position of the zero mark of the jet-pneumatic digital-to-analogue converter is determined by the pressure of the jet from the nozzle 12.

Сигналы на входную цифровую схему 3 поступают от объекта 13 в соответствии с весами двоичных кодов.The signals to the input digital circuit 3 come from the object 13 in accordance with the weights of the binary codes.

Claims (2)

1. Способ цифроаналогового преобразования, основанный на представлении числа в двоичном коде, пропорционального моментам силового действия струй, заключающийся в том, что пластину устанавливают с возможностью изменения и регистрации угла ее поворота, подвешивают на газовой опоре, ряд сопел соединяют с цифровой схемой в соответствии с возрастающими значениями веса сигналов и располагают разно удаленно от центра вращения пластины, согласно их положительным и отрицательным значениям, по обе стороны пластины, между считывающим соплом и питающим дросселем располагают междроссельную камеру, связывают ее с входом усилителя мощности и компенсационным соплом, отличающийся тем, что силовое действие струй на пластину выполняют с одинаковым давлением перед соплами цифровой схемы, усилитель мощности выполняют пневматическим мембранным, а компенсационное сопло и сопло обратной связи располагают до и после усилителя мощности соответственно.1. The method of digital-to-analogue conversion, based on the representation of a number in binary code, proportional to the moments of the power action of the jets, which consists in the fact that the plate is installed with the possibility of changing and registering the angle of its rotation, suspended on a gas support, a number of nozzles are connected to a digital circuit in accordance with increasing values of the weight of the signals and are located at different distances from the center of rotation of the plate, according to their positive and negative values, on both sides of the plate, between the reading nozzle and the supply throttle, an inter-throttle chamber is located, connected to the power amplifier input and the compensation nozzle, characterized in that the action of the jets on the plate is performed with the same pressure in front of the nozzles of the digital circuit, the power amplifier is performed by a pneumatic membrane, and the compensation nozzle and the feedback nozzle are placed before and after the power amplifier, respectively. 2. Струйно-пневматический цифроаналоговый преобразователь, содержащий пластину, установленную с возможностью изменения и регистрации угла ее поворота, подвешенную на газовой опоре, ряд сопел, соединенных с цифровой схемой в соответствии с возрастающими значениями веса сигналов и расположенных разно удаленно от центра вращения пластины, согласно их положительным и отрицательным значениям, по обе стороны пластины, компенсационное сопло, сопло обратной связи и считывающее сопло, дроссель, усилитель мощности с коэффициентом усиления, большим единицы, причем между считывающим соплом и дросселем расположена междроссельная камера, связанная с входом усилителя мощности и компенсационным соплом, отличающийся тем, что силовое действие струй на пластину выполнено с одинаковым давлением перед соплами цифровой схемы, усилитель мощности выполнен пневматическим мембранным, а компенсационное сопло и сопло обратной связи расположены до и после усилителя мощности соответственно.2. Jet-pneumatic digital-to-analogue converter containing a plate installed with the possibility of changing and registering the angle of its rotation, suspended on a gas support, a number of nozzles connected to a digital circuit in accordance with increasing signal weights and located at different distances from the center of rotation of the plate, according to their positive and negative values, on both sides of the plate, a compensation nozzle, a feedback nozzle and a reading nozzle, a choke, a power amplifier with a gain greater than unity, and between the reading nozzle and the choke there is an inter-throttle chamber connected to the input of the power amplifier and the compensation nozzle , characterized in that the power action of the jets on the plate is performed with the same pressure in front of the nozzles of the digital circuit, the power amplifier is made of a pneumatic membrane, and the compensation nozzle and the feedback nozzle are located before and after the power amplifier, respectively.
RU2021122050A 2021-07-26 Method for digital-to-analogue conversion and jet-pneumatic digital-to-analogue converter RU2782632C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2782632C1 true RU2782632C1 (en) 2022-10-31

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1016417A (en) * 1963-05-17 1966-01-12 Zd Y Prumyslove Automatisace Pneumatic analog-to-digital converter
US3601308A (en) * 1969-06-19 1971-08-24 Foxboro Co Digital to pneumatic analog converter
DE2341353A1 (en) * 1973-08-16 1975-03-20 Robert Dipl Ing Massen Pneumatic digital to analog converter - has rotary code slot disc feeding logical OR nozzle
SU474813A1 (en) * 1971-11-16 1975-06-25 Ордена Ленина Институт Проблем Управления Jet-mechanical computing device
RU2676362C1 (en) * 2018-05-04 2018-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" Jet-pneumatic proportional regulator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1016417A (en) * 1963-05-17 1966-01-12 Zd Y Prumyslove Automatisace Pneumatic analog-to-digital converter
US3601308A (en) * 1969-06-19 1971-08-24 Foxboro Co Digital to pneumatic analog converter
SU474813A1 (en) * 1971-11-16 1975-06-25 Ордена Ленина Институт Проблем Управления Jet-mechanical computing device
DE2341353A1 (en) * 1973-08-16 1975-03-20 Robert Dipl Ing Massen Pneumatic digital to analog converter - has rotary code slot disc feeding logical OR nozzle
RU2676362C1 (en) * 2018-05-04 2018-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" Jet-pneumatic proportional regulator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Берендс Т.К. и др. Элементы и схемы пневмоавтоматики, Москва, Машиностроение, 1976, с.161-163. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101453854B1 (en) Digital-to-analog converter (dac)
JP5980786B2 (en) Pipeline continuous time sigma-delta modulator
US8421663B1 (en) Analog-to-digital converter comprising dual oscillators for linearity compensation
RU2782632C1 (en) Method for digital-to-analogue conversion and jet-pneumatic digital-to-analogue converter
EP1191685A3 (en) Distortion compensation apparatus
GB9109637D0 (en) Analogue-to-digital and digital-to-analogue converters
ATE341855T1 (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATING A RADIO FREQUENCY SIGNAL
CN106027050A (en) Pipelined-successive approximation register analog-to-digital converter applying open-loop gain stage
CN111342840B (en) Precision current-to-digital converter
AU2001296316A1 (en) Digital to analog converter employing sigma-delta loop and feedback dac model
CN111551949A (en) Pulse delay time control method and device
ATE419678T1 (en) FLEXIBLE ANALOG-DIGITAL CONVERTER
GB836235A (en) Electron beam positioning apparatus
CA1088162A (en) Power amplifier
KR102292597B1 (en) Automatic offset adjustment appartus for adjusting offset signal of resistive flow sensor
WO2019193909A1 (en) Amplifier and offset adjustment method for amplifier
RU2768104C1 (en) Jet-pneumatic integral regulator
KR102044361B1 (en) Apparatus for adjusting resolution of output voltage from analog sensors
RU2786624C1 (en) Jet-pneumatic preliminary and differentiation unit
RU210134U1 (en) SERIAL APPROXIMATION A/D CONVERTER BACKGROUND CALIBRATION
KR20000017475U (en) Apparatus for offset compensation of analog input converting circuit
RU2773623C1 (en) Jet-pneumatic proportional-integral (pi) controller
JP2008278032A (en) Analog-to-digital conversion circuit and digital-to-analog conversion circuit
SU732896A1 (en) Pneumatic digital-analog converter
KR100890265B1 (en) Pneumatic pressure detection device