Устройство для линеаризации показаний частотных датчиков

/552 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЯСТВУ КОМ А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР346726, кл. б 06 1 3/00, 1070.2. Авторское свидетельство СССР744558, кл. б 06 Р 7/552, 1978.3. Авторское свидетельство СССР1024916, кл. б 06 Р 7/552, 1982 (прототип), (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ПОКАЗАНИЙ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее генератор опорной частоты и счетчики, первый из которых подключен выходом к управляющему входу,я 01152003 ключа, соединенного выходом со счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом и выходом к кодовому выходу и счетному входу второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения области применения устройства, выход генератора опорной частоты соединен со счетным входом первого счетчика, сигнальный вход ключа подключен к входу устройства, вычитающий вход третьего счетчика соединен с выходом управляемого делителя частоты, а установочные входы счетчиков подключены к шинам ввода кодов коэффициентов функции линеаризации устройства.55 Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в приборах и системах, содержащих датчики с частотным выходом, статическая характеристика преобразования которых аппроксимируется параболой.Известно устройство для линеаризации показаний частотных датчиков, содержащее генератор опорной частоты, счетчики, элемент задержки, группы элементов И, элементы ИЛИ и частотомер 1,Недостатком данного устройства является ограниченная область применения, так как оно не позволяет выполнять линеаризацию показаний частотных датчиков с параболической характеристикой преобразования.Известно также устройство для линеаризации показаний частотных датчиков, содержащее генератор опорной частоты, счетчики, триггеры, элементы И и управляемый делитель частоты 2.Недостатками данного устройства являются пониженное быстродействие и ограниченная область применения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для линеаризации показаний частотных датчиков, содержащее генератор опорной частоты и счетчики, первый из которых подключен к управляющему входу ключа, соединенного выходом со счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом и выходом к кодовому выходу и счетному входу второго счетчика соответственно, причем ключ соединен сигнальным входом с выходом генератора опорной частоты, а выходом - со счетным входом второго управляемого делителя частоты, подключенного выходом к счетному входу первого счетчика, а управляющим входом - к кодовому выходу третьего счетчика, соединенного счетным входом с входом устройства 3. Недостатками известного устройства являются пониженное быстродействие и ограниченная область применения, так как оно может быть использовано для линеаризации показаний частотных датчиков с квадратичной характеристикой преобразования, являющейся частным случаем множества параболических характеристик.Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение области применения устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для линеаризации показаний частотных датчиков, содержащем генератор опорной частоты и счетчики, первый из которых подключен выходом к управляющему входу ключа, соединенного выходом со счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 и выходом к кодовому выходу и счетномувходу второго счетчика, выход генератораопорной частоты соединен со счетным входом первого счетчика, сигнальный вход ключа подключен к входу устройства, вычитающий вход третьего счетчика соединен с выходом управляемого делителя частоты, аустановочные входы счетчиков подключенык шинам ввода кодов коэффициентов функции линеаризации устройства.На чертеже изображена блок-схема устройства для линеаризации показаний частотных датчиков,Устройство содержит управляемый делитель 1 частоты, первый, второй и третийсчетчики 2 - 4, генератор 5 опорной частоты, ключ 6, вход 7 устройства и шины 8 -10 ввода кодов коэффициентов функции линеаризации. Управляемый делитель 1 можетбыть выполнен на счетчике 1 и элементе12 задержки, подключенном входом к выходу счетчика 11 и выходу делителя 1, а выходом - к входу управления установкойкода счетчика 11, счетный и установочныйвходы которого являются соответственносчетным и управляющим входами делителя 1.Устройство работает следующим образом.В начальном состоянии с шин 8 - 10 всчетчики 2 - 4 записываются значения кодов, соответствующие коэффициентам линеаризации параболической характеристикичастотного датчика. Открывается ключ 6и выходные импульсы частотного датчика свхода 7 устройства начинают поступать насчетный вход управляемого делителя 1 частоты в течение времени измерения, котороезадано кодом Х начальной установки счетчика 2 с шиной. 8. При обнулении счетчика2 импульсами от генератора 5 опорной частоты ключ 6 закрывается, блокируя дальнейшее прохождение импульсов на счетныйвход управляемого делителя 1. В последнем импульсы, поступающие на . счетныйвход счетчика 11 и накапливающиеся в нем,вызывают периодическое обнуление этогосчетчика и формирование соответствующихимпульсов на выходе делителя 1. Так каккаждый выходной импульс делителя 1 поступает в счетчик 3 и вызывает изменениекоэффициента передачи делителя 1, что время 1; между двумя соседними произвольными импульсами, появляющимися на выходе делителя 1, равно1= - у - ,1 о+1-2(1)где Ко - число, записываемое с шины 9 всчетчик 3 и в счетчик 11 делителя 1 до начала измерения;у - сигнал от частотного датчика;индекс, определяющий порядковый номер импульса на выходеделителя 1 за время измерения.(2) Представляя время измерения гизи как сумму интервалов времени между появлением импульсов на выходе делителя 1ЯТизл =Е т 1+ Ь 1, (3) где Ь 1 - отрезок времени, обутем, что время измерезательно заканчиваетлением импульса на втеля 1,и пренебрегая отрезком времениего малости по сравнению с обнем измерения, из соотношениполучим выражение для резуларизации вида словленныи ния не обя ся с появ ыходе дели А 1 ввиду щим време(1) - (3) ата лине йьт Выходные импульсы делителя 1 поступают также на вычитающий вход счетчика 4, в котором в момент запуска устройства уста новлено начальное значение кода Яо с шины 10. В результате к моменту времени запирания ключа 6 в счетчике 4 находится число Хизм, равное разности между количеством импульсов 1 Ч на выходе управляемого делителя 1 и начальным значением Х, кода счетчика 4(2 Ко) Аз= Таким образом, для линеаризации показаний частотного датчика, характеристика преобразования у=1(х) которого аппроксимируется параболой у = ах + Ьх +с достаточно задать значения коэффициентов линеаризации устройства, равными соответственно- Ко = +1 . Лга 2У Ко Хо = -Ь Наряду с ра нения за счет л тотных датчиков ристикой преоб выше ние быст устройства за с этапов накопле да датчика и ли преобразованиясширением области примеинеаризации показаний часс параболической характеразования имеет место породействия предлагаемого чет совмещения во времени ния число-импульсного конеаризации характеристики датчика.ль С. КазинВе ес орректор И. ЭрдейодписноеСССР дела оскв Па д. 4/5 роектная 4Составите ов Техред И. р К Тираж 710 П сударственного комитета м изобретений и открыти а, Ж - 35, Раушская наб тент, г. Ужгород, ул. П