SU553632A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относитс  к устройствам дл  функционального преобразовани  сигнала и может быть использовано в вычислительньк машинах и измерительной технике.

Один из известных функциональных преобразователей содержит ключе.вые элементы, интегратор, сумматор, источник опорного напр жени  и блоки переключени  1. Этот преобразователь имеет сравнительно низкую точность преобразовани  сигналов .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  функциональный преобразователь, содержащий последовательно включенные первый фазоинвертирующий усилительный элемент, первый накопительный конденсатор, второй фазоинвертирующий усилительный элемент, выход которого соединен с выходом преобразовател  и через второй накопительный конденсатор подключен ко входу первого фазоинвертирующего усилительного элемента, токозадающие элементы, входы которых соединены с первым входом преобразовател , а выход каждого из которых подключен к входу соответствующего фазоинвертирующего усилительного элемента, источник опорного напр жени , фиксирующие диоды , один электрод каждого из которых присоединен к выходу соответствующего фазоинвертирующего усилительного элемента, компенсатор нулевого сигнала,масштабирующий усилитель 2.

Однако точность работы этого устройства недостаточна из-за нелинейности характеристики преобразовани .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани .

Предложенный функциональный преобразователь (ФП) отличаетс  от известных тем, что в нем выход масштабирующего усилител  соединен с другими электродами фиксирующих диодов. Неинвертирующий вход масштабирующего усилител  подключен к Bbixofiy источника опорного напр жени  и второму входу преобразовател . Выход компенсатора нулевого сигнала соединен с инвертирующим входом масштабирующего усилител  и первым входом преобразовател .,

Схема ФП изображена на чертеже.

ФП содержит первый фазоинвертирующий усилительный элемент 1, первый накопительньш конденсатор 2, второй фазоинвертирующий усилительный элемент 3, второй накопительный конденсатор 4, токозадающие элементы 5 и 6, источник опорного напр жени  7, фиксирующие диоды 8 и 9,

3

компенсатор нулевого сигнала 10 и мастшабирующий усгоштеаь 11.

Устройство работает следующим образом. Входное напр жение UBX поступающее на пеовый 12 и второй 13 входы ФП, определ ет частоту импульсов на его выходе 14, причем зависимость частоть импульсов от входного напр женш имеет нелинейный характер.

Основное уравне ше ФП имеет

i ,

(1)

CuU С.О

где f - частота импульсов на выходе 14 ФП;

J -- интегрируемый конденсатором ток перезар да;

Ди -имакс - UjvjHH -изменение (перепад) напр жени  на конденсаторе за один цикл преобразовани , при UMHH О Ли Умакс U;

С - емкость конденсатора ФП. Если напр жение U в уравнении (1) растет по диапазону изменени  входного напр жени , то чувствительность ФП .уменьшаетс ,еслинапр ж Sx

ние и уменьшаетс , то чувствительность ФП повышаетс .

Входное напр жение воздействует на частоту импульсов на выходе 14 ФП по двум каналам. В первом канале применены токозадающие элементы 5 и 6, вли ющие на ток разр да первого 2 и второго 4 накопительных конденсаторов. Во втором канапе формируетс  дозированный зар д на этих конденсаторах путем задани  величины напр жени  U. При работе ФП п хзисходит очередной зар д конденсаторов 2, 4 до напр жени  U и их разр д током I, определ емым токозадающими элементами 5 и 6. Напр жение U на конденсаторах определ етс  выходным напр жением усилител  11, т.к. при превышении этого напр жени  открываютс  фиксирующие диоды 8 и 9.

Первый 1 и второй 3 фазоинвертирующие усилительные элементы выполн ют функции ключей и компараторов напр жени  на соответствующем накопительном конделсаторе, аналогично фазоинвертирующнм ycllлитtлы l.I элементам обычного симметричного мулы ипиПра гора.

В ФП компенсируетс  пелниейпость измерительной цепи перпичиого преобразовател  (источника входного )1аг1р же11и«) путем соответствующего подбора KOj()cl)iiuueiu;) масштабирующего усилител  11, что Kojji.iiiiaer иишость работы устройства.

Положитс;1ьиым;1 свойствами ФП  вл ютс  воз киость )1и  нелииейпости измерительной ;.сии с помощью г( ошюго элемента регулировки , ллинющсго па коэффициент передачи масштабирующего усилител , независимость регулировок чувствительности и нелинейности, совместимость узла линеаризации и узла аналого-цифрового преобразовани , частотна  форма представлени  измер емого параметра, удобна  дл  помехозащищенной дистанционной передачи информадаи, легка  стьжовка ИПП с нелинейной ХП с информационными измерительными системами. Лаконичность схемы устройства хороню сочетаетс  с простыми измерительными схемами, в которых используютс , например, магнитоупругие силоизмерительные преобразователи, Устрюйство позвол ет в 10-15 раз повысить линейность измерительной цепи , содержащей магнитоупругий силоизмеритепьный преобразователь.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Функциональный преобразователь, содержащий последовательно включенные первый фазоинвертирующий усилительный элемент, первый накопительный конденсатор, второй фазоинвертирующий усилительный элемент, выход которого соединен с выходом преобразовател  и через второй накопительный конденсатор подключен ко входу первого фазоинвертирующего усилительного элемента, токозадающие элементы, входах которых соединены с первым входом преобразовател , а выход каждого из которых подключен ко входу соответсЪующего фазокнвертирующего усилительного элемента, источник опорного напр жени , фиксирующие диоды,

   один электрод каждого из которых присоединен к выходу соответствующего фазоинвертирующего усилительного элемента, компенсатор нулевого сигнала и масп абирующий усилитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности

   преобразовани , выход масштабирующего усилител  соединен с другими электродами фиксирующих диодов; нсинвертирующий вход масштабирующего усилител  подключен к входу источника опорного напр жени  и второму входу преобразовател , выход компенсатора нулевого сигнала соединен с инвертирующим входом масштабирующего усилител  и первым входом преобразовател .

   Источники ипс|хэрмации, прин тые во внимание при экспертизе:

   1,Авторское свидетельство СССР № 484529, кл. G06 G , 15.02.74.

   2,ж, Элскгроника NM7, 1063 г, изд. Иностранна  лиге);пури с. .32- 31, фиг. Л (прототип).