Интегрирующий преобразователь

.ЯОА СОЮЗ.СОВЕТСКИХСОВЛЕВНеп 4 ЕРЕСПУБЛИК ГОСУДИфСТВЕИНЫЙ КОМИТЕТ ССОР ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЗТИ РЕТЕНИЯ ОПИСАНИЕ ДКТЕЛМтЕУ К АВТОРСКОМУ( 21 ) 34814 33/18-10эталонного тока, блок логики, ревер- (.22) 02.08.82сивный счетчик импульсов и тактовый (46) 07.11.83. Бал.941 " генератор, прн этом входной и общий (72) Ю,П. Маковецкий электроды одногоэлектрохимического ин- (53) 62135 (088.8)тегратора через раэннкавидие контакты (56) 1, Авторское свидетельство СССР . реле подключены к входным клеммам Ю 600625, кл, Н 01 с 9/2, 1975. . преобразователя и через эавикающие2. Авторское свидетельство СССР контакты реле к источнику эталонного Ф 633086, кл. И 01. о 9/22 1977 тока, а общий и входной электроды (прототип).другого электрохимического интегра- (54)(57) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВА"тора через раэмыкакваие контакты ре ТЕЛЬ,содержащий два электрохимическихле - к источнику эталонного тока, ИнтегРатора с общим электродом ипричем электроды считывания обоих электродами входа и считывания, цепи интеграторов через цепи считывания считывания И реле, о т л и ч а ю - и блок логики подключены к управляющ и й с я темчто, с целью повы- .щему входу реверсивного счетчика, щения. точности интегрирования и обес. :.счедный вход которого подключен кпечения непрерывности процесса интег- тактовому генератору, а выход - к ,рироваиия, в него введены источник . обмотке реле. Фэлектрохимической постоянной интегрирования от температуры. Кроме того,время интегрирования входного син 6 ла ограничен количеством рабочеговещества, а и ассиметричной формевходных импу ьсных сигналов затрудвено определение их среднего значения,Наиболее близким техническим решением к изобретению является интегрирующий аналоговый преобразователь,который содержит два электрохимических интегратора с общим электродом иэлектродами входа и считывания, коммутационное реле и цепи считывания.При этом электроды считывания соединены последовательно и подключены кпараллельно соединенным цепям считывания, а электроды входа, соединенные параллельно, подключены к контактам реле 2 .Недостатками известного преобразо"вателя является зависимость точности интегрирования от стабильности :лпараметров интеграторов, в частностиот температуры окружающей среды, атакже ограничение диапазона. времениинтегрирования минимальной и максимальной выдержкой времени с заранеезаданной кратностью.Целью изобретения является повышение точности интегрирования и обеспечение непрерывности процесса интегрирования.Указанная цель достигается тем,что в интегрирующий преобразователь,содержащий два электрохимических интегратора с общим электродом и электродами входа и считывания, цепи 6 Осчитывания и реле, введены источникэталонного тока, блок логики, реверсивный счетчик импульсов и тактовыйгенератор, при этом входной и общийэлектроды одного электрохимического 65 Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования и контроля для интегрирования электрических сигналов постоянного и переменного тока, в том числе с ассиметричной Формой импульсов. Известен многоэлектродный электро- химический преобразователь,. содержащий заполненный электролитом герме тичный резервуар, в котором размещены входной, считывающий, экранизирумщий и. общий электроды. Процесс иитегрирования подобным преобразователем сводится к переносу рабочего вещества с одного электрода на другой входным электрическим сигналом и измерению промежутка времени от начала инте 1"- рирования до Скачкообразного появления разности потенциалов между электродами Щ .Основная погрешность данного преобразователя вызывается зависимостью интегратора через размыкающие контак ты реле подключены к входным клеммам преобразователя и через замыкающие контакты реле - к источнику эталонного тока,а общий и входной электроды другого электрохимического интегратора через размыкающие контакты реле подключены к источни-ку эталонного тока, причем электроды считывания обоих интеграторов через цепи считывания и блок логики подключены к управляющему входу реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен к тактовому генератору, а выход - к обмотке реле.На чертеже представлена структурная схема интегрирующего преобразователя.Интегрирующий преобразователь содержит входные клеммы преобразователя 1 и источник 2 эталонного то ка, которые через контакты реле 3 подключены к входному и общему электродам электрохимических интеграто ров 4 и 5. цепи б и 7 считивдния через блок 8 логики соединены с управляющим входом реверсивного счетчика 9, к счетному входу которого подключен генератор 10 тактовых им-пульсов, К выходу реверсивного счетчика 9 подключен вход реле 3.Работа интегрирующего йреобразователя заключается в следующем.В режиме хранения. на всех электродах находится рабочее вещество, и перед началом интегрирования необходимо рабочее вещество перенести с входного электрода на общий. С ,этой целью подается команда "Установка нуля", по которой блок 8 логики и реверсивный счетчик 9 уста.навливают в нулевом состоянии, реле 3 срабатывает и подключает электрохимический интегратор 4 к источнику эталонного тока, Интегратор 4 разря жается, и в момент полного переноса рабочего вещества с входного электрода на общий в цепи б считывания. возникает разность потенциалов, в блоке 8 логики формируется импульс, который подается на управляющий вход реверсивного счетчика 9 и включает его на сложение. При этом с генератора 10 тактовых импульсов импульсы подаются на суммирующий вход реверсивного счетчика 9, реле 3 обесточивается, и интегратор 4 под-; . ключается к входным клеммам преобразователя 1, Начинается процесс ин; тегрирования, длительность которого определяется. частотой генератора 10 тактовых импульсов и емкостью ревер сивного счетчика 9. Интегратор 5 в "это время подключен к источнику 2 эталонного тока и разряжается, подго. .тавливаясь к работе.По импульсу переполнения реверсивного счетчика 9 срабатывает релеЗаказ 8883/50 Тираж 703 Подпиеное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП фПатент", г; 3, входные клеммы преобразователя 1 отключаются от интегратора 4 и подключаются к интегратору 5, а источник 2 эталонного тока отключается от интегратора 5 и подключается к интегратору 4. Начинается разряд интегра-5 тора 4 эталонным током и заряд интегратора 5 от входного сигналаИмпульс переполнения подается также на блок 8 логики, с выхода которого подается сигнал на управляющий входре версивного счетчика 9 и он переключается на вычитание, тактовых импульсов. Время вычитания равно времени сложения. В момент разряда интегратора 4 эталонным током через цепь 15 б считывания в блок 8 логики переда ется импульсный сигнал, По этому. сигналу в блоке 8 логики формируется импульс считывания кода реверсивного счетчика 9, который подается на ;щ выход преобразователя. Разность времени интегрирования входного сигнала и ;.талонного тока интегратором 4 при известной величине. эталонного тока и частоте тактовых импульсов определяет 25 значение интеграла входного сигнала.Процесс интегрирования входного сигнала интегратором 5 продолжается до обнуления реверсивного счетчика .9, В момент обнуления реле 3 .обес-. точивается, вход интегратора 5 пере.- ключается на источник 2 эталонноготока, а вход интегратора 4 соединяется с входными клепками преобразователя 1, Реверсивный счетчик 9 .переключается на сложение тактовых ийпульсов, интегрирование входного сигнала продолжается интегратором 4 а интегратор 5 разряжается эталон ным током.В момент окончания разряда через 40 цепь 7 считывания и блок 8 логики на реверсивный счетчик 9 подается команда рчитывания кода, который передается на выход преобразователя. Реверсивный счетчик 9 продолжает сум мировать тактовые импульсы, и далее . процесс повторяется, Таким образом, съем информации с интегрирующего преобразователя производится дискретно без прерывания процесса ин,тегрирования поочередно подключаемыми электрохимическими интегратора-. ми, Процесс интегрирования входногосигнала последовательно двумя элек-,трохимическими интеграторами можетпродолжаться неограниченное время.При необходимости съем информации в произвольный момент времениподается команда "Установка нуля",и после разряда интегратора эталон"ным током считывается код реверсивного счетчика.Таким образом, интегрирующий преобразователь Позволяет реализоватькомпенсационный принцип интегрирова.ния входных сигналов, заключающийсяв том, что заряд электрохимйческогоинтегратора производится от источникавходного сигнала втечение заданноговремени интегрирования, а затем накопленное на входном электроде рабочее вещество переносится на общийэлектрод (интегратор раэряжается 3путем пропускания через электроды.эталонного тока противоположной посравнению с входным сигналом, полярности. Это позволяет найти разностьвремени между циклом заряда входнымсигналом и циклом разряда эталоннымтоком и таким образом измерить срединее значение входного сигнала и интеграл от него,Входной сигнал может быть импульсный .с произвольной формой импульса,что позволяет использовать предлагаемый.преобразователь в дискретных системах автоматического регулирования.Изменение температуры окружающейсреды не вызывает погрешность интегрирования,так как изменение электрохимической постоянной интегрирования одинаково влияет и на заряд4интеграторов входным сигналом и наразряд их эталонным током, и поэтому погрешность компенсируется.Применение интегрирующего преобразователя в системах автоматического регулирования и, например, в системах управления подвижными объектами позволит повысить качество управления, точность интегрированиявходных электрических сигналов иупрощает сопряжение аналоговых чув-ствительных элементов с цифровымиуправляющими вычислительными машинами.