Преобразователь для систем автоматического управления

чф)фея ОПИСАИЗОБРЕТЕ Союз Советскнв СоциалистическиРеспублнк сЕТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬС(23) ПриоритетОпубликовано 231280, Бюллет 2 51/18-21 еиь Й 9 47 сударственный комнте СССР но делам изобретений н открытий) УДК 621.376.54088.8) Дата опубликования описания 312 72) Автор изобретения.Поляк Центральный орден исследовательский Трудового Квтомобильныинститут ого Знамени научноавтомоторный Заявите 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ СИСТЕ,УПРАВлениЯ ОМАТИЧЕСКОГО реобразователя при изменении сигнала в широИзобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления узламн и агрегатами транспортных средств,в устройствах связи для демодуляциичастотно-модулированных сигналов, визмерительных устройствах для преобразования частоты в напряжение.Известен преобразователь частоты внапряжение, содержащий формировательимпульсов, блок управления, интегра,тор и долговременное запоминающееустройство 1,Основным недостатком этого преобра 5 зователя является его небольшой динамический диапазон частоты входногосигнала и, как следствие этого, низкая точность преобразования на граница диапазона. 20Известен также преобразователь, содержащий формирователь импульсов, блок управления,запоминающий и интегрирующий конденсаторы, элементы задер жки,устройства, заряда и разряда за- ,25 поминающего и интегрирующего конденсаторов. Интегрирующий и запоминающий конденсаторы связаны между собой через устройство заряда запоминающего кон .денсатора,(21. 30 Однако у этого пбольшая погрешностьскважности входногоких пределах.Цель изобретения - повышение точности преобразователя,Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь для систем уп.равления, содержащий формировательимпульсов, вход которого соединен свходной шиной, запоминающий конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей шиной, а другая - с выходами блоков заряда и разряда запоминающего конденсатора и выходнойшиной, первый элемент задержки, выход которого соединен со входомблока разряда запоминающего конденсатора, интегрирующий конденсатор,одна обкладка которого соединена собщей шиной, а другая - с выходамиблоков заряда и разряда интегрирующего конденсатора и входом блока заряда запоминающего конденсатора,второй элемент задержки, выход которого соединен со входом блока разряда интегрирующего конденсатора, дополнительно введен элемент отключе.ния, выход которого соединен с управляющим входом блока заряда запо. -минающего конденсатора, а входс входом второго элемента задержки,и третий элемент задержки, выходкоторогосоединен со входом элементаотключения, а вход - с выходом фор= . мирователя импульсов и входом первого элемента задержки.На чертеже представлена блок-схема преобразователя.Преобразователь содержит формирователь 1 импульсов, вход которого сое- фдинен с входной шиной, а выход - свходом элемента 2 задержки и входомэлемента 3 задержки, выход которогосоединен со входом, блока 4 разрядазапоминающего конденсатора выход ко.ф35торого соединен с выходной шиной, выходом блока 5 заряда запоминающегоконденсатора и одной обкладкой запоминающего конденсатора б, другая обкладка которого соединена с общей шиной, выход элемента 2 задержки соеди- фнен со входом элемента 7 задержки и.входом элемента 8 отключения, выходкоторого соединен с управляющим входом блока 5 заряда запоминающего конденсатора, выход элемента 7 задержки 25соединен со входом блока 9 разрядаинтегрирующего конденсатора, выходкоторого соединен со входом блока 5заряда запоминающего конденсатора,выходом блока 10 заряда интегрирующе- ЭОго кондесатора, входом подключенногок шине питания, и одной обкладкойинтегрирующего конденсатора 11, другая обкладка которого соединена с общей шиной. 35Преобразователь работает следующимобразом.При вращении контролируемого валаот датчика частоты его вращения навход формирователя 1 импульсов поступают импульсы напряжения,чередующиеся с паузой. Формирователь 1 импульсов преобразовывает импульсы напряжения от датчика в последовательностьпрямоугольных импульсов. От переднегофронта прямоугольных импульсов, полу- д 5чаемых на выходе формирователя 1, за 1пускается элемент 3 задержки. Приэтом на время 1 задержки элемента 3задержки на его выходе и, следовательно, на входе блока 4 раЗряда конден- рсатора б появляется напряжение, обеспечивающее включение на время блока4 разряда запоминакщего конденсатора б. В течение разряда конденсатораб напряжение на нем снижается до нуляОт переднего фронта импульсовна входе формирователя 1 запускается также элемент 2 задержки. За времязадержки элемента задержки напряже. ние на его выходе спадает до нуля,в результате выключается элемент 8 от- фо ключения и,кроме того, обеспечивается подготовка к работе элемента 7 задерж ки.Вследствие выключения элемента 8 отключения на выходе блока 5 заряда запоминающего конденсатора появляет ся напряжение, величина которого примерно равна напряжению на интегрирующем конденсаторе 11 благодаря соединению управляющего входа блока 5 заряда с обкладкой интегрирующего кон- денсатора 11. Напряжение на выходе блока 5 заряда являетя напряжением заряда для запоминающего конденсатора б. Однако заряд конденсатора б начинается не сразу после выключения элемента 8, а происходит только после окончания времени Г задержки элемента 3 и выключения блока 4 разряда конденсатора б. Запоминающий конденсатор б разряжается за время ФР3 9 а заряжается за время 4, причем дЛя правильного функционирования преобразователя необходимо выполнение следующих условий: В должно быть меньшеа Ъ - больше суммыи .После окончания времени Ь задержки в элементе 2 задержки на его выходе появляется импульсное напряжение, от переднего фронта которого запускается элемент 7 задержки на время задержки. В результате этого появляется напряжение на выходе элемента 7 и, следовательно, на входе блока 9 разряда. Блок 9 разряда включается и обеспечивает быстрый разряд интегрирующего конденсатора 11. Время разряда интегрирующего конденсатора 11 равно Ь . Для обеспечения нормального функционирования преобразователя продолжительностьзадержки должна быть больше времени с 6 разряда интегрирующего конденсатора. После окончания времени 66 задержки включается блок 9 разряда, и начинается заряд интегрирующего конденсатора 11, который происходит в течение времениТемп изменения напряжения на интегрирующем конденсаторе 11 зависит от постоянной времени цепи его заряда. Продолжительность 1 заряда интегрирующего конденсатора 11 равна общей продолжительности Тц цикла следбвания входногосигнала., поступающего от датчика скорости, эа вычетом времени задержки элемента 7 задержки. Поскольку 15 4 Т , без особой погрешности можно принять, что продолжительность 1 заряда интегрирующего конденсатора 11 примерно равна продолжительности Т цикла входного сигнала" а напряжение на данном конденсаторе в течение времени д практически остается неизменным и равным максимальному его значению. Заряд запоминающего конденсатораб происходит за время 4, меньшее Т, поэтому можно считать, что за время Ь 4 заряда запоминающего конденсатора 6 напряжение на интегрирующем конденсаторе 11 имеет. постоянную величину, равную максимальной. Таким образом, на запоминающий конденсатор 6 происходит в течение каждого цикла Т перезапись максимального для данного цик790280 л формула изобретения тент, Проектная, 4 Филиал ПППг,ужгород, ул ла напряжения интегрирующего конденсатора 11. В свою очередь величина максимального напряжЕния наинтегрирующем конденсаторе определяется продолжительностью у, периода его заряда которая, как указывалось выше, примерно равна продолжительности Т 8 цикла, Чем выше час-тота следования входных сигналов,тем меньше продолжительность циклаТ и следовательно, тем до меньшегонапряжения заряжается интегрирующийконденсатор 11. Соответсвенно этомуболее низким оказывается напряжениена запоминающем конденсаторе 6, являЬцееся выходным напряжением преобра"эователя. Если по условиям работЫнеобходимо, чтобы с повышением частоты входных сигналов происходило увеличение выходного напряжения преобра"зователя, то между запоминающим конденсатором 6 и выходом преобразователя должен быть установлен инвертор.Таким образом инвертором может быть,например, генератор тока или операционный усилитель,25 Преобразователь обладает высокимбыстродействием, поскольку напряжениена выходе меняется в течение каждогоцикла входного сигнала,его характе",ристики не зависят от скважности. и ЗОформы его входного сигнала. Данныеособенности преобразователя позволя-ют испольэовать его в автомобильныхэлектронных устройствах автоматики,при этом преобразователь имеет простое схемное решение и, следовательно, обладает высокой надежностью вработе,Преобразователь для систем автомагического управления, содержащий формирователь импульсов, вход которогОсоединен с входной шиной, запоминаю"щий конденсатор, одна обкладка кот 6 рого соединена с общей шиной, а другая - с выходами блоков заряда и разряда запоминающего конденсатора ивыходной шиной, первый элемент задер"жки, выход которого соединен со входом блока разряда запоминающего конденсатора, интегрирующий конденсатор,одна обкладка котброго соединена собщей шиной, а .другая - с выходамиблоков заряда и разряда интегрирующего конденсатора и входом блока за-.ряда запоминающего конденсатора,второй элемент задержки, выход которого соединен со входомблока разряда интегрирующего конденсатора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности, в негодополнительно введен элемент отключения, выход которого соединен с управляющим, входом блока заряда запо"минающего конденсатора, а вход - свходом второго элемента задержки,и третий элемент задержки, выход ко-торого соединен со входом элементаотключения, а вход - с выходом формирователя импульсов и входом первого элемента задержки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Грэм Дж, и др. Проектированиеи применение операционных усилителей.М,"Мир", 1974,с.454-455, фиг. 11.18.а 2, Авторское свидетельство СССРР 203736, кл. Н 03 П 3/14, 31.08.66. И Заказ 90 73/65 ЩурЯ, Тираж 995 Подписное