SU1674171A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, автоматике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет обеспечени  возможности преобразовани  напр жени  переменного тока в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого св зана со среднеквадратичным значением входного напр жени  заданной функциональной зависимостью. Функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные источник 7 опорного напр жени , переключатель 8, блок 1 преобразовани  кода в сопротивление, интегратор 2, блок 3 выборки - хранени , блок 13 вычислени  квадратного корн  и блок 4 преобразовани  напр жени  во временной интервал, причем вход функционального преобразовател  соединен через последовательно соединенные ключ 5, квадратор 11 и цифроуправл емый делитель напр жени  12 со входом интегратора, а вход квадратора 11 через ключ 6 соединен с выходом блока 13 вычислени  квадратного корн , а также блок синхронизации 10. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике,автоматике, а частности к функциональным преобразовател м , и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем.

Цель изобретени  - расширени  области применени  за счет обеспечени  возможности преобразовани  напр жени  переменного тока в широтнс-импульсно-мо- дулированный сигнал, ширина импульсов которого св зана со среднеквадратичным значением входного напр жени  заданной функциональной зависимостью

На чертеже приведена структурна  схема функционального преобразовател .

Функциональный преобразователь содержит блок 1 преобразовани  кода в сопротивление, интегратор 2, блок 3 выборки-хранени , блок 4 преобразовани  напр жени  во временной интервал, ключи 5 и 6, источник 7 опорного напр жени , переключатель 8, дешифратор 9, блок 10 синхронизации,квадратор 11, цифроуправ- л емый делитель 12 напр жени , блок 13 вычислени  квадратного корн 

Интегратор может быть выполнен на дифференциальном усилителе 14, переключател х 15 и 16 и конденсаторе 17.

ы

Ьь

vi

Примером построени  блока синхронизации может служить совокупность включенных последовательно генератора 18, счетчика 19 импульсов и регистра 20, а также делител  21 частоты, генератора 22, подключенного к счетчику 23 импульсов, и включенных последовательно усилител -ограничител  24, триеггера 25 и одновибрато- ра2б.

Функциональный преобразоавтель работает следующим образом.

Входное переменное напр жение Ux поступает на усилитель-ограничитель 24 блока 10 синхронизации, который формирует из него пр моугольные импульсы, поступающие на триггер 25, в результате чего на выходе триггера формируетс  меандр, имеющий частоту в два раза меньшую, чем частота входного напр жени  Ux. Меандр с выхода триггера 25 поступает на ключи 5 и б и на переключатели 15 и 16, а также на одновибратор 26, короткие импульсы которого поступают на блок 3 и делитель 21. В результате этого ключ 5 оказываетс  замкнутым в течение каждого второго периода напр жени  Ux, направление подключени  конденсатора 17 в цепь обратной св зи усилител  14 в каждых двух соседних периодах напр жени  1)х оказываетс  противоположным , блок 3 выборки-хранени  осуществл ет выборку и запоминание выходного напр жени  интегратора 2 один раз за два периода напр жени  Ux, а блок 4 с такой же периодичностью получает команду дл  начала формировани  выходного импульса Тх. Кроме того, счетчик 19 импульсов подсчитывает импульсы опорной частоты f0 генератора 18, получа  периодически от делител  21 частоты импульсы сброса. В результате в счетчике 19 накапливаетс  число импульсов, пр мо пропорциональное частоте напр жени  Ux. Код этого числа поступает с выхода регистра 20 на цифровые входы блока 12.

Квадратор 11 представл ет собой нелинейный преобразователь напр жени , имеющий квадратичную характеристику. На вход квадратора 11 в одном из двух соседних периодов напр жени  Ux подключаетс  через замкнутый ключ 5 входное напр жение Ux. а в другом из периодов через замкнутый ключ 6 подключаетс  напр жение с выхода блока 13 вычислени  квадратного корн . Выходное напр жение интегратора, зафиксированное один раз за два периода

напр жени  Ux, поступает через блок 13 на вход блока 4, который преобразует его в выходной импульс Тх. Кроме того, на вход интегратора 2 поступает ток от блока 1. Значение этого тока зависит от напр жени 

истчника 7, от сопротивлени  блока 1, которое зависит от кода, поступающего на его цифровой вход с дешифратора 9. Код на выходе дешифратора зависит от кода MIJ, который может быть подан в дешифратор, а

также от состо ни  счетчика 23. В результате этого в течение действи  сигнала Тх на вход интегратора 2 от блока 1 поступает ток, значение которого представл ет собой кусочно-ступенчатую функцию времени, заданную кодом MIJ. Выходной сигнал предложенного функционального преобразовател  в установившемс  режиме

К4

чГ

«х

+ L

н

Kl2 2 f0 ND4 Kn

где «4, Kn, Ki2 - коэффициенты передачи блоков 4,11,12;

to - частота генератора 18;

No4 - коэффициент делени  делител  21 частоты;

(l- 1)t0( (l- 1)t0-slgn(Tx-lto)L Ј,11R

Eojto . slgn(Tx-lt0) + 1 11 , «-Г,.

f I - 1,111,

где I - значение кода на выходе счетчика 23;

Eoi - выходное напр жение источника 7, подключаемое к блоку 1, соответствующее i-му значению кода счетчика 23;

Тх - ширина импульса сигнала на выходе преобразовател ;

to - длительность периода смены кода счетчика 23;

RI - сопротивление блока 1, соответствующее 1-му значению кода счетчика 23;

{i

при при

, х 0.

Функциональный преобразователь осуществл ет нелинейное преобразование напр жени  переменного тока Vx в широтно-импульсно-модулированный сигнал , ширина импульсов Тх которого св зана

со среднеквадратичным значением входного напр жени  функциональной зависимостью . Требуема  нелинейность задаетс  значени ми напр жений Е|0 и сопротивлений RI, а также кодом MIJ, определ ющим зависимость кода на выходе дешифратора 9 от кода счетчика 23. В предлагаемом преобразователе осуществл етс  кусочно-линейна  аппроксимаци  функциональной зависимости выходной величины от входной .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные блок преобразовани  кода в сопротивление , интегратор и блок выборки-хранени , блок преобразовани  напр жени  во временной интервал, блок синхронизации, источник опорного напр жени , выходы которого соединены с первым и вторым информационными входами переключател . дешифратор, выходы разр дов которого, кроме первого, подключены к цифровым входам блока преобразовани  кода в сопротивление , вход первого ключа соединен с информационным входом функционального преобразовател , выход блока преобразовани  напр жени  во временной интервал подключен к стробирующему входу блока синхронизации, первый выход которого со- единен с управл ющим входом первого ключа, а второй выход - с управл ющими входами блока выборки-хранени  и блока преобразовани  напр жени  во временной интервал, входы дешифратора соединены с первой группой выходов блока синхронизации , отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет обеспечени  возможности преобразовани  напр жени  переменного тока в широтно- импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого св зана со среднеквадратичным значением входного напр жени  заданной функциональной зависимостью , в него введены квадратор, цифроуправл емый делитель напр жени , блок вычислени  квадратного корн , вход которого соединен с выходом блока выборки-хранени , а выход подключен к входу блока преобразовани  напр жени  во временной интервал и через второй ключ к входу квадратора и выходу первого ключа, а выход квадратора через цифроуправл емый делитель напр жени  подключен к информационному входу интегратора, цифровые входы цифроуправл емого делител  напр жени  соединены с второй группой выходов блока синхронизации, вход запуска которого соединен с информационным входом функционального преобразовател , управл ющие входы первого и второго ключей объединены, аналоговый вход блока преобразовани  кода в сопротивление соединен с выходом переключател , управл ющий вход которого соединен с выходом первого разр да дешифратора, вход задани  направлени  интегрировани  интегратора соединен с первым выходом блока синхронизации.