Устройство для линеаризации выходного сигнала датчика

Р 1 472348 ОПИСАНИЕ ИЗОВРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублик б 1) Дополнительчое к авт, свид-ву.22) Заявлено 11.05.73 (21) 1918218/18-2 51)Ч. Кл. О 06 д 7/2 исоединением заявки1921793/18-2оритет Государственный комитет Совета Министров СССР(23 убликовано 30.05.75. Бюллетеньта опубликования описания 21.01.7(53) УДК 681,3(088,8) по делам изобретен н открытий(72) Авторы изобретен М. Н, Гуманюк и Н. П, С 1) Заявител Институт автоматик СТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ1 ХОД НОГО СИ ГНАЛА ДАТЧ И КА(5 Изобретение относится к приборостроению и может использоваться с целью повышения точности преобразования контролируемых параметров посредством различных датчиков, характеристики которых обладают некоторой нелинейностью.Известно устройство, предназначенное для линеаризации, с использованием кусочно-линейной аппроксимации заданной функции с частотно-управляемыми делителями частотного сигнала, содержащее преобразователь аналог-частота, вход которого соединен с первым выходом датчика, коммутирующий блок, блок регистрации, Однако такое устройство отличается сложностью и используется в сочетании с большими вычислительными устройствами и системами управления.В другом известном устройстве используется частотно-управляемый делитель, преобразующий частотный сигнал в аналоговую форму, усилитель, следящий генератор, преобразующий аналоговый сигнал в частотную форму, второй частотно-управляемый делитель, узел сравнения двух сигналов в аналоговой форме, усилитель разностного сигнала и преобразователь разности в частотную форму. 25 большое количевыполняющих ия сигнала, что Устройство сложно, имее тво функциональных узл ногократные преобразова приводит к снижегппо точности преобразова.ния и надежности устройства,Цель изобретения - повышение точностипреобразования прн лпнеаризацнн характерп 5 стик датчиков, имеющих квадратичную составляющую,Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит формирователь временногоинтервала, вход которого соединен с вторымО выходом датчика, а выход - с первым входомкоммутирующего блока, второй вход которогосоединен с выходом преобразователя аналогчастота, а выход - с блоком регистрации.На чертеже приведена схома предлагаемого5 устройства.Один из выходов датчика 1 подключен квходу преобразователя аналог-частота 2, авторой выход датчика подключен к формирователю 3 временного интервала. Выходы пре 20 образователя аналог-частота 2 и формирователя 3 временного интервала подключенык входам коммутирующего блока 4, а выходпоследнего соединен с входом блока регистрации 5.Устройство работает следующим образом,Электрический сигнал датч,.на 1 поступаетна преобразователь аналог-частота 2, гдепреобразуется в частоту, пропорциональнуюсигналу датчика. Сигнал датчика 1 поступаетЗО также на формирователь 3 временного ин472348 Ь -1 схй 15 В сх Составитель А. Наумов Техред Г. Дворина едактор Е, Караулова Корректор А. Дзес Заказ 199/4ЦНИИПИ Изд,1804осударственного комитета по делам. изобре;ений иМосква, %-35, Раушская Тираж 679Совета Министров ССоткрытийнаб., д. 45 дписное ипография, пр. Сапунова,3тервала, Величина временного интервала при этом изменяется,на величину, пропорциональную сигналу датчика, а знак приращения временного интервала зависит от знака коэффициента обратной связи.При характеристиках, соответствующих убывающей чувствительности датчика, временной интервал увеличивают в тем большей степени, чем больше нелинейность, При возрастающей чувствительности временной интервал соответственно уменьшают,Коммутирующий блок 4 подключает преобразователь 2 к блоку регистрации 5 по сигналу формирователя 3 на соответствующий временной интервал Т.Если аналоговый сигнал датчика выражается зависимостьюу =. Йх - сх,где Й и с - постоянные коэффициенты,преобразуемой в частоту 1 ь то число А, записанное в блок регистрации,А.:=- ,Т= ,У 2 где 1 з - частота формирователя временного интервала.Она имеет основную неизменную составляющую В и переменную составляющую, пропорциональную контролируемому параметру Ьх; тогда В с т. е, при условии Ь= достигается абсо 4лапотная линеаризация, Однако, поскольку реально для осуществления обратной связи используется сигнал датчика у, а не контролируемый параметр х, то при подстановке в зна менатель предыдущего выражения значениявеличины у, выражение для числа А, записанного в блок регистрации, следующее:А =- =- хй схВИ+ 6 схЗначение коэффициента Ь, при которомобеспечивается наиболее полная линеаризация (принимая, что В=1),Правильный выбор коэффициента Ь позволяет повысить линейность характеристики в 20 - 50 раз и более в зависимости от степени 20 ее пелинейности,и пределов изменения аргумента х. Предмет изобретенияУстройство для линеаризации выходного 25 сигнала датчика, содержащее преобразователь аналог-код, вход которого соединен с первым выходом датчика, коммутирующий блок, блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преоб- ЗО разования, он содержит формирователь временного интервала, вход которого соединен с вторым выходом датчика, а выход - с первым входом коммутирующего блока, второй вход которого соединен с выходом преобразоватеЗ 5 ля аналог-частота, а выход - с блоком регистрации.