SU790280A1 - Преобразователь дл систем автоматического управлени - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано в системах автоматического управлени  узлами и агрегатами транспортных средств, в устройствах св зи дл  демодул ции частотно-модулированных сигналов, в измерительных устройствах дл  преобразовани  частоты в напр жение.

Известен преобразователь частоты s .. напр жение, содержащий формирователь / импульсов, блок управлени , интегра ,TQP и долговременное запоминающее устройство 1.

Основным недостатком этого преобраЧЗ зовател   вл етс  его небольшой ди- , наг ический диапазон частоты входного сигнала и, как следствие этого, низкаА точность преобразовани  на граница диапазона.20

Известен также преобразователь, содержащий формирователь импу  ьсов, блок управлени ,запоминающий и интегрирующий конденсаторы,элементы задеру жки,устройства,зар да и разр да за- /25 поминающего и интегрирующего конденсаторов . Интегрирующий и запоминающий конденсаторы св заны между собой через устройство запоминающего конденсатора , 2 .30

Однако у этого преобразовател  больша  погрешность при изменении скважности входного сигнала в широких пределах.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь дл  систем уп-

.равлени ,. содержащий формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, запоминающий конденсатбр , одна обкладка которого соединена с общей шиной, а друга  - с выходами блоков зар да и разр да запоминающего конденсатора ,й выходной шиной, первый элемент задержки, выход которого соединен со входом блока разр да запоминающего конденсатора , интегрирующий конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей шиной, а, друга  - с выходами блоков зар да и разр да интегрирующего конденсатора и входом блока зар да запоминающего конденсатора, второй элемент задержки, выход которого соединен со входом блока разр да интегрирующего конденсатора, дополнительно введен элемент отключе .ни , выход которого соединен с управл ющим входом блока зар да запоминающего конденсатора, а вход с входом sTOporo элемента задержки, и третий элемент задержки, выход которогосоединен со входом элемента отключени , а вход - с выходом фор мировател  импульсов и входом первого элемента задержки. На чертеже представлена блок-схема преобразовател . Преобразователь содержит формирователь 1 импульсов, вход которого со динен с входной шиной, а выход - с входом элемента 2 задержки и входом элемента 3 задержки, йЪ1Ход которого соединен со входом блока 4 разр да запоминающего конденсатора, выход ко торого соединен с выходной- шиной, вы ходом блока 5 зар да запоминающего конденсатора и одной обкладкой запоминающего конденсатора б, друга  обкладка которого сосгдинена с общей ши ной, выход элемента 2 задержки соеди иен со входом элемента 7 задержки ивходом элемента 8 отключени , выход которого соединен с -управл ющим входом блока 5 . зар да запоминающего кон денсатора, выход элемента 7 задержки соединен со входом .блока 9 разр да интегрирующего конденсатора, выход которого соединен со входом блока 5 зар да запоминающего конденсатора, выходом блока 10 зар да интегрирующе го.кондесатора, входом подключенного к шине питани , и одной обкладкой интегрирующего конденсатора 11, друга  обкладка которого соединена с об щей шиной.. Преобразователь работает следующим образом. При вращении контролируемого вала от датчика частоты его вращени  на вход формировател  Г импульсов посту пают импульсы напр жени , чередующиес  с паузой. Формирователь 1 импульсов преобразовывает импульсы напр жени  от датчика в последовательност пр моугольных импульсов. От переднег фронта пр моугольных импульсов, полу чаемых на выходе фсрм ировател  1, за . пускаетс  элемент 3 задержки. При этом нэ врем  t задержки элемента задержки на его выходе, и, следовател но, на входе блока 4 разр да кондёнсатора 6 по вл етс  напр жение, обес печивающее включение на врем  блока 4 ра зр да запоминающего конденсатора б. В течение разр да конденсатора б напр жение на нем снижаетс  до нул , ,0.т переднего фронта импульсов на входе формировател  1 запускаетс  также элемент 2 задержки. За врем  t задержки элемента задержки напр ж ние на его выходе спадает до нул ,в результате выключаетс  элемент 8 отключени  и,кроме того,обеспечиваетс  подготовка к работе элемента 7 задер ки.Вследствие выключени  элемента 8 отключени - на выходе блока 5 зар да запоминающего конденсатора по вл етс  напр жение, величина которого примерно равна напр жению на интегрирующем конденсаторе 11 благодар  соединению управл ющего входа блока 5 зар да с обкладкой интегрирующего конденсатора 11. Напр жение на выходе блока 5 зар да  вл ет  напр жением зар да дл  запоминающего конденсатора б. Однако зар д конденсатора б начинаетс  не сразу после выключени  элемента 8, а происходит только после окончани  времени Т задержки элемента 3 и выключени  блока 4 разр да конденсатора б. Запоминающий конденсатор б разр жаетс  за врем  fj, а зар жаетс  за врем  1 , причем дл  правильного функционировани  преобразовател  необходимо выполнение следующих условий: tj должно быть меньше t , а tj - больше суммы tj и 1Г. После окончани  времени ь. задержки в элементе 2 задержки на его выходе по вл етс  импульсное напр жение, от переднего фронта которого запускаетс  элемент 7 задержки на врем  IQ задержки. В результате этого по вл етс  напр жение на выходе элемента 7 и, следовательно, на входе блока 9 разр да. Блок 9 разр да включаетс  и обеспечивает быстрый разр д интегрирующего конденсатора 11. Врем  разр да интегрирующего конденсатора 11 равно . Дл  обеспечени  нормального функционировани  преобразовател  продолжительность tg задержки должна быть больше времени t(, разр да интегрирующего конденсатора. После окончани  времени Cg задержки включаетс  блок 9 разр да, и начинаетс  зар д интегрирующего конденсатора 11, который происходит в течение времени Ту . Темп изменени  напр жени  на интегрирующем конденсаторе 11 зависит от посто нной времени цепи его зар да . Продолжительность Ту зар да интегрирующего конденсатора 11 равна общей продолжительности Тц цикла следовани  входногосигнала, поступ-ающего от датчика скорости, за вычетом времени задержки элемента 7 задержки . .Поскольку tg Тц , без особой погрешности можно прин ть, что продолжительность 7 зар да интегрирующего конденсатора 11 примерно равна продолжительности Тц цикла входного сигнала а напр жение на данном конденсаторе в течение времени tg практически остаетс  неизменным и равны; максимальному его значению. Зар д запоминающего конденсатора .6 происходит за врем  Тд , меньшее t/, поэтому можно считать, что за врем  t зар да запоминающего кондеТзсатора б напр жение на интегрирующем конденсаторе 11 имеет- посто нную величину, равную максимальной. Таким образом, на запоминающий конденсатор б происходит в течение каждого цикла т)П ерезапись максимального дл  данного цикла напр жени  интегрирующего конденсатора 11. В свою очередь величина максимального напр жени  на интегрирующем конденсаторе определ етс  продолжительностью 7 , периода его зар да котора , как указывалось выше, примерно -равна продолжительности Тд цикла. Чем вьпие частота следовани  входных сигналов,. тем меньше продолжительность цикла Тц и, следовательно, тем до меньшего напр жени  зар жаетс  интегрирующий конденсатор 11. Соответсвенно этому более низким оказываетс  напр жение на запоминающем конденсаторе б, лвл Квдеес  выходным напр жением преобразовател . Если по услови м работы -необходимо, чтобы с повышением частоты входных сигналов происходило увеличение выходного напр жени  преобразоват л , то между запоминающим конденсатором б и выходом преобразовател  должен быть установлен инвертор. Таким образом инвертором может быть, например, генератор тока или операционный усилитель.

Преобразователь обладает высоким быстродействием, поскольку напр жение на выходе мен етс  в течение каждого цикла входного сигнала,его характе- . ристики не завис т от скважности.и формы его входного сигнала. Данные особенности преобразовател  позвол ют использовать его в автомрбильньк электронных устройствах автоматики, при этом преобразователь имеет простое схемное решение и, следовательно , обладает высокой надежностью в работе.

Claims (2)

1. Грэм Дж, и др. Проектирование и применение операционных усилителей,

5 М.,,Мир, 1974,0.454-455, фиг. 11.18. S.

2. Авторское свидетельство СССР 203736, кд. Н 03 D 3/14, 31.08.66.