Claims (2)
Изобретение относитс к информаци онно-иэмерительной технике и может найти применение при точном измерении неэлектрических величин,в частности механических величин - сил, давлений, параметров движени , с помощью измерительных цепей урайновешиваквдего преобразовател . Известно устройство дл измерени неэлектрических величин, использующее уравновешивакнцее преобразование в котором примен етс модул ционный принцип преобразовани с амплитудным масштабированием LlJОднако данному устройству присущи недостатки, снижающие точность изме ремн высоких значений входных величин и затрудн ющие его использование дл расширени нижнего предела измер ни . Известно устройство дл измерени неэлектрических величин,содержащее частотный измерительный преобразователь , преобразователь коднапр жение , соединенный с обратным преобразователем, генератор импульсов и счетчик импульсов 2 . Однако при измерении этим устрой ством достаточно высоких или, наоборот , низких уровней входных сигналов оказываетс довольно трудно построить обратные преобразователи с высокой стабильностью характеристик. Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство снабжено распределителем импульсов, регистром пам -. ти и цепью переписи кода, при этом вход-распределител импульсов подключен к выходу частотного преобразовател , выходы распределител - к входам счетчика импульсов, выполненного реверсивным, вход регистра пам ти соединен с выходом счетчика,выход регистра пам ти через цепь переписи кода соединен с преобразователем код-напр жение, а управл ющие входы распределител импульсов,регистра пам ти и цепи переписи кода подключены к выходу генератора импульсов . На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит преобразователь 1 неэлектрической величины в электрическое напр жение и преобра- зователь 2 напр жение-частота,в совокупности образующие частотный преобразователь 3 неэлектрической величины X, распределитель 4 импульсов , реверсивный счетчик 5 и регисть 6пам ти - в пр мой цепи преобразовани , а также цепь 7 переписи код, преобразователь 8 кода в напр жение, выполн ющий также функции делительного устройства при преобразовании в соких значений величины X, обратный преобразователь 9 - в цепи обратной св зи и генератор 10 импульсов,формирунлдий временную шкалу и управл к ций работой распределител 4 импульсов, регистра б пам ти и цепи 7переписи кода. Устройство работает следующим образом. Генератор 10 пр моугольных импуль сов формирует примыкающиеинтервалы времени длительностью t и t- и. осуществл ет непрерывное синхронное управление узлами 4,6 и 7 в пр мой, и обратной цепи. При закрытой цепи 7 переписи кода частотным преобразователем 3 в частоту f. otx, где oL- козффициент пропорциональности, преобразуетс непосредственно измер ема неэлектрическа величина X, котора через распределитель 4 импульсов подаетс на вычитающий вход реверсивного счетчика 5 и интегрируетс , начина с некоторого момента t в течение ин тервала t , фор «1ируемого генератором 10 импульсов, при этом, в реверсивный счетчик записываетс код -t b r--If.dH.: При открытой цепи 7 переписи кода на частотный преобразователь воздействует разностна неэлектрическа величина Z X-Y, равна разности измер емой величины X и компенсирующей величины Y, создаваемой обратным преобразователем 9 при поступлении на его вход некоторого начального напр жени (Зое. выхода преобразовател .8 код-напр жение, преобразующего начальное значение кода NQ,записанного в регистре 6 пам ти. Частота fj of.-Z ,пропорциональна величине 7. X-Y, через распределитель импульсов поступает на суммирующий вход реверсивного счетч ка 5 и интегрируетс в течение интервала tj , также формируемого гене ратором 10. Значение кода, записан:Ное в течение интервала t в реверсивный счетчик по входу сложить равно t2 N2--Tf dt- i(X-)t2 По окончании цикла измерени Т( ,дли тёльностью Т;, t + t,j, генератор 10 импульсов формирует кратковре .«ленный импульс переписи и осуществл ет запись кода Nn, N2.-N в регистр .6 пам ти которое хранитс в течение всего следующего цикла той же длительности Т, Т t + t В результате непрерывной работы аспределител 4. импульсов и цепи 7 переписи кода, а также регистра 6 пам ти в устройстве при астатическом уравновешивании с точностью о погрешности квантовани в двух тактах осуществл етс преобразование x.i-r (.(K-V)t2, и на выходе регистра 6 пам ти устанавливаетс значение кода N, пропорциональное с высокой точностью измер емой неэлектрической величине не завис щее от коэффициента eiВ устройстве возможно расширение диапазона измерени в сторону малых входных величин X при достаточно больших компенсирующих величинах У без потери точности измерени . В этом случае обратна св зь делаетс положительной и во втором такте при открытой цепи 7 переписи кода интегрируетс в течение интервала tj частота пропорциональна сумме малой измер емой величины X и большой компенсирующей величины Y, создаваемой обратным преобразователем 9. Значение кода N, записанное в течение интервала в реверсивный счетчик 5 по входу вычитание, будет равно Nj J-f,,dt-cl()t2 Значение кода N в первом такте остаетс прежним, но записываетс в реверсивный счетчик 5 по входу сложить., Установившеес значение кода на выходе регистра 6 пам ти соответственно будет равно ( t-iliaV а дл компенсирующей величины Y получим выражение . (11-1). при соотношении , много большим единицы , у х. Таким образом, в предлагаемом устройстве дл измерени неэлектр ческих величин за счет масштабировани с использованием точной временной шкалы и астатического уравновешивани достигаетс существенно повышение точности при измерении контролируекшх величин, превышающих компенсирующую величину.. Формула изобретени Устройство дл измерени неэлектрических величин, содержащее частот ный измерительный преобразователь не . электрической величины, преобразователь код-напр жение, соединенный с входом обратного преобразовател , генератор импульсов и счетчик импуль сов, отличающеес тем, что, с целью повыиени точности и расширени диапазона измерени , оно снабжено распределителем импульсов, регистром пам ти и цепью переписи кода, при этом вход распределител импульсов подключен к выходу частот1 .The invention relates to information and measuring techniques and can be used in accurately measuring non-electrical quantities, in particular mechanical quantities — forces, pressures, motion parameters, using measuring circuits without any converter. A device for measuring non-electric quantities is known that uses an equilibrium conversion in which the modulation principle of conversion with amplitude scaling LlJ is used. However, this device has disadvantages that reduce the accuracy of measuring high values of input values and make it difficult to extend the lower limit of measurement. A device for measuring non-electric quantities is known, comprising a frequency measuring transducer, a voltage transducer connected to an inverter, a pulse generator, and a pulse counter 2. However, when this device is measured at sufficiently high or, conversely, low levels of input signals, it turns out to be quite difficult to build inverters with high stability characteristics. The purpose of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measurement range. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a pulse distributor, memory register. ti and code census circuit, with the input distributor of pulses connected to the output of the frequency converter, the outputs of the distributor to the inputs of the pulse counter, made reversible, the input of the memory register is connected to the output of the counter, the output of the memory register through the code rewrite circuit connected to the converter code - the voltage, and the control inputs of the pulse distributor, the memory register and the code rewrite circuit are connected to the output of the pulse generator. The drawing shows a diagram of the proposed device. The device contains a non-electric value converter 1 into an electric voltage and a voltage-frequency converter 2, which together form a non-electric variable frequency converter 3 X, a distributor of 4 pulses, a reversible counter 5 and register 6pam to the direct conversion circuit, as well as census circuit 7 code, code to voltage converter 8, which also performs the functions of a dividing device when converting X values to high values, the inverse converter 9 to the feedback circuit and generator 10 mpulsov, formirunldy timeline and controls operation of the distributor tions to 4 pulses, the register and memory used 7perepisi chain code. The device works as follows. The generator 10 rectangular pulses forms adjacent time intervals of duration t and t-and. performs continuous synchronous control of nodes 4.6 and 7 in the forward and reverse circuits. With a closed circuit 7 of the census code frequency converter 3 to frequency f. otx, where the oL-proportionality ratio, is converted directly to the measured non-electric quantity X, which through the distributor 4 pulses is fed to the subtracting input of the reversing counter 5 and integrates, starting from a certain time t during the interval t, the odds "1" of the generator 10 pulses, with In this case, the code -tb r - If.dH: is written to the reversible counter. When the code census is open, the frequency converter is affected by a differential non-electric quantity Z XY, equal to the difference between the measured quantity X and the compensator Y, generated by the inverter 9, when some initial voltage arrives at its input (Zoe. converter’s output .8 code-voltage, which converts the initial value of the NQ code recorded in memory register 6. The frequency fj of.-Z is proportional to to the value 7. XY, through the pulse distributor enters the summing input of the reversing counter 5 and integrates during the interval tj, also generated by the generator 10. The code value is written: Noah during the interval t into the reversible counter on the input is equal to t2 N2 - Tf dt- i (X-) t2 At the end of the measurement cycle T (with a length of T ;, t + t, j, the pulse generator 10 forms a short time "census pulse and records the code Nn, N2. N into the register .6 of the memory which is stored for the next cycle of the same duration T, T t + t As a result of the continuous operation of the allocator 4. pulses and circuit 7 code rewriting, as well as register 6 of the memory in the device with astatic balancing with accuracy about the quantization error in two clock cycles, the xi-r transformation (. (KV) t2) is performed, and at the output of memory register 6 the value of the N code is set, which is proportional with a high accuracy of the measured non-electric value, independent of the device eiB ratio, the measurement range can be extended to small input values X with sufficiently large compensating values Y without loss of measurement accuracy. In this case, the feedback is positive and in the second cycle with an open code census circuit 7 integrated during the interval tj the frequency is proportional to the sum of the small measured quantity X and the large compensating quantity Y generated by the inverse converter 9. The code value N recorded during in the reversible counter 5 at the input subtraction, will be Nj Jf, dt-cl () t2 The value of the N code in the first cycle remains the same, but is written to the reversible counter 5 at the input to add. The installed code value at the output regis The memory path 6, respectively, will be equal to (t-iliaV and for the compensating value Y we obtain the expression. (11-1). with a ratio much larger than one, y x. Thus, in the proposed device for measuring non-electric values by scaling using an accurate time scale and astatic equilibration, a significant increase in accuracy is achieved when measuring control values that exceed a compensating value. Invention A device for measuring non-electric quantities, containing frequency and Measuring transducer is not. a code-voltage converter connected to the input of the inverter, a pulse generator and a pulse counter, characterized in that, in order to improve accuracy and extend the measurement range, it is equipped with a pulse distributor, a memory register and a code rewriting circuit, In this case, the input of the pulse distributor is connected to the output of frequencies 1.
Г ного измерительного преобразовател , выходы распределител к входс1м счетчика импульсов, выполненного реверсивным, вход регистра пам ти соединен с выводом счетчика, выход регистра пам ти через цепь переписи кода соединен с преобразователем код-иапр жение, а управл ющие входы распределител импульсов, решстра пам ти и цепи переписи кода подключены к вьвкоду генератора импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Скрипник Ю.А.Повыиение точности преобразовани иеэлектрических величин в электрическое напр жение. Приборы и систе 4ы управлени , 1977, 7, с. 28, рис. 2. A measuring transducer, the outputs of the distributor to the input of the pulse counter, which is reversible, the input of the memory register is connected to the output of the counter, the output of the memory register is connected to the code-converter and the control inputs of the pulse distributor, rester memory and the census coding circuits are connected to the input of the pulse generator. Sources of information taken into account in the examination 1. Yu. A. Skripnik. Examining the accuracy of conversion of electrical values into electrical voltage. Devices and control systems, 1977, 7, p. 28, Fig. 2
2.Новицкий П.В. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., 1970, Ь. 364 (прототип).2.Novitsky P.V. Digital devices with frequency sensors. L., 1970, b. 364 (prototype).