Устройство для линеаризации выходных характеристик частотных датчиков

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 32 ИСАЙ ТЕЛЬСТВ ТОРСКОМУ СВ СО Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ВЫХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее счетчик результата и блок задания временного интервала, подключенный выходом к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с входом устройства и с первым входом второго элемента И, а выходом - с суммирующим входом реверсивного счетчика, подключенного вычитающим входом к выходу ключа, соединенного сигнальным входом с выходом генератора опорной частоты, входом отпирания - с выходом блока задания временного интервала, а входом запирания - с выходом дешифратора нуля, подключенного входами к выходам реверсивного счетчика, отличаюиееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены делитель частоты, триггер, третий элемент И и элемент ИЛИ, соединенный первым и вторым входами, с выходом второго элемента И и делителя частоты соответственно, а выходом - с входом счетчика результата, подключенного выходами к входам третьего элемента И, соединенного выходом с единичным входом триггера, подключенного выходом к третьему входу первого элемента И, причем второй вход второго элемента И соединен с выходом блока задания временного интервала, а вход делителя частоты подключен к выходу ключа.=4 +кх, (1) при Х,Х й 1,где 11-количество ив счетчик 2устройства.и тель С. Кази но вИ. Верес Корректо10 Поди иснонного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная мпульсов,в первом т осту пивших кте работы Составко ТехредТираж 7ВНИИПИ Государствепо делам изобрет113035, Москва, Ж - 35филиал ППП Патент, г,Редактор В. ДанЗа каз 4614142 Тяско Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для линеаризации характеристик частотных датчиков с механическими резонаторами, выходная характеристика которых, в частности, описывается выражением вида где 1 о - начальная частота собственных колебаний резонатора;1 - текущее значение частоты;к - коэффициент чувствительности;х - нормированное значение измеряемой величины, Хе 0,1.Целью изобретения является повышение 15 быстродействия устройства.На чертеже изображена блок-схема устройства для линеаризации выходных характеристик частотных датчиков.Устройство содержит блок 1 задания временного интервала, счетчик 2 результата (двоично-десятичного типа), реверсивный счетчик 3, делитель 4 частоты, первый, второй и третий элементы И 5 - 7, элементы ИЛИ 8, дешифратор 9 нуля (выполненный, например, на элементе И - НЕ), триггер 1 О, 25 генератор 11 опорной частоты и ключ 12 (выполненный на элементе И и триггере, установленные входы которого являются входами отпирания и запирания ключа, а выход соединен с первым входом элемента И 6, второй вход и выход которого являются со- о ответственно сигнальным входом и выходом ключа) . Кроме того, устройство может содержать дешифратор 13 двоично-десятичного кода и выходной индикатор 14.Принцип действия устройства основан на кусочно-линейной аппроксимации линеаризующей характеристики при разбиении области задания аргумента на два участка,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии обнулены счетчи ки 2 и 3, триггер 10 и внутренний триггер ключа 12 (цепи приведения узлов в исходное состояние не изображены). Сигналом запуска включается блок 1 формирования временного интервала, который вырабатыва ет импульс длительности Т, опережающий длительность первого такта работы устройства. Этим импульсом отпирается элемент И 6, и импульсы измеряемой частоты через элемент ИЛИ 8 поступают в счетчик 2, На первом участке аппроксимации выходной ха рактеристикой датчика является прямая, совпадаюшая с касательной к его выходной характеристике. По мере увеличения измеряемой величины Х от нуля до единицы разница между истинным значением частоты и ее аппроксимируюшим значением будет увеличиваться, т,е. будет расти ошибка аппроксимации. Для снижения этой погрешности, начиная с некоторого значения параметра Х = Х (где Х- граница первого участка аппроксимации), в счетчик 2 добавляется количество импульсов Д 1 х), исходя из условия, что при Х = 1 погрешность должна быть равна нулю, Для достижения этого в момент накопления счетчиком 2 кода, соответствующего границе первого участка аппроксимации, на выходе элемента И 7 формируется единичный сигнал, устанавливающий триггер 10 в единичное состояние, при котором отпирается элемент И 5 и импульсы измеряемой частоты начинают поступать на суммирующий вход счетчика 3. По окончании импульса Т от блока 1 закрываются элементы И 5, 6 и прекращается накопление импульсов в счетчиках 2 и 3.Задним фронтом импульса Т блока 1 отпирается ключ 12, и начинается второй такт работы устройства, при котором импульсы опорной частоты с выхода генератора 11 поступают на вычитаюший вход счетчика 3 и через делитель 4 частоты и элемент ИЛИ 8 - на вход счетчика 2. Содержимое счетчика 3 начинает уменьшаться, а в момент времени достижения кодом счетчика 3 нулевого значения сработает дешифратор 9, перепадом его выходного напряжения запирается ключ 12 и прекрашается подача импульсов в счетчики 2 и 3. Исходя из указанного условия получения нулевой ошибки аппроксимации на границе второго участка аппроксимации для случая линеаризации характеристики вида (1) коэффициент гп деления делителя 4 определяется по соотношению вида4 1 -Х) (2)К Тогда количество импульсов, накоплен. ное в счетчике 2 в течение первого и второго тактов работы устройства, будет определять оценку Х измеряемой величины в соответствии с выражением--- 1 в И 2 Т.Т Е при фГ+ кх - (1 к - ы - к)