Устройство для линеаризации харак-теристик цифровых приборов

1 ц ВИ 277 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07,03.81 С, И. Емец, В. А, Земляной, В. А. Резвицкий,ВИ.,Стан. и И. Г. Ханин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИФРОВЫХ ПРИБОРОВГосударственный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для линеаризации характеристик измерительных преобразователей и цифровых приборов, а также в качестве 5 функционального преобразователя.Известно устройство, содержащее два блока вычитания и добавления импульсов, счетчик, блок умножения, дешифратор и шифратор 11. 1 ОНаиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, которое осуществляет линеаризацию выходной характеристики измерительного преобразователя путем добавления или вычита ния определенного количества импульсов из последовательности импульсов, вырабатываемых преобразователем 21.Устройство содержит блок вычитания и суммирования импульсов, счетчик импульсов, коммутирующую матрицу, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, дополнительный счетчик и дешифратор участков аппроксимации.Однако это устройство не позволяет линеаризовать характеристики с изменяющимся в широком пределе радиусом кривизны, для линеаризации которых необходимо на отдельных участках аппроксимации формировать количество импульсов до- ЗО бавления (вычитання), превышающее количество импульсов, поступающих от измерительного преобразователя.Этот недостаток вытекает из способа формирования импульсов добавления (вычитания) с использованием соответствующих выходов счетчика импульсов, что снижает точность линеаризации и ограничивает применение устройства. Целью изобретения является повышение точности.Достигается это тем, что в известное устройство, содержащее сумматор-вычитатель, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, первый выход которого является выходом устройства, второй выход счетчика импульсов подключен через последовательно соединенные счетчик участков и дешифратор с первым входом коммутирующей матрицы, второй вход которой подключен к третьему выходу счетчика импульсов, выход коммутирующей матрицы соединен с первым входом сумматора-вычитателя, введен умножитель частоты, управляющий вход которого соединен с выходом дешифратора, выход соединен с вторым входом сумматора-вычптателя, информационный вход умножителя частоты подключен к входу устройства.О 15 20 Блок-схема устройства приведена на чертеже.Устройство содержит умнокитель частоты 1, сумматор-вычитатель 2, счетчик импульсов 3, коммутирующую матрицу 4,счетчик участков 5, дешифратор 6,Устройство осуществляет двухступенчатую линеаризацпю выходных характеристик измерительных преобразователей. Напервой ступени производится грубая линеаризация за счет умножения частоты следования импульсов в пределах каждогоучастка аппроксимации на соответствующий коэффициент. На второй ступени производится точная линеаризация путем добавления или вычитания определенного количества импульсов на каждом участке.Пусть на с-м участке аппроксимации навход устройства поступает число импульсовЛс,. На вход счетчика импульсов 3 должнопостУпить числО импульсов Лдц с соответствующее линеаризованной характеристике,определяемое выражениемсг- с = аЯ(+ с ( - 1) ,где а; - коэффициент умножения частотыследования импульсов на с-м участке аппроксимации (а, можетбыть целым или дробным положительным числом);11 - количество импульсов, которое необходимо добавить или вычесть нас-м участке аппроксимации, Ь,==0 1 2 (71 - 1)с; - показатель степени, принимающийзначения 1 или 2 соответственно при вычитании или добавленииимпульсов па с-м участке,Количество импульсов Лс;, коэффициентумножения частоты апоказатель степениг; и количество импульсов Ь; для каждогос-го участка аппроксимации определяютсярасчетным путем по конкретной выходнойхарактеристике частотного датчика.Работа устройства осуществляется следующим образом.В зависимости от состояния счетчика импульсов 3 дешифратор 6 управляет выбором соответствующего коэффициента умножения в умножителе частоты 1 и одновременно разрешает поступление на управля 25 30 35 40 45 50 ющий вход сумматора-вычитателя 2 через коммутирующую матрицу 4 определенного числа импульсов, сформированных в процессе счета на соответствующих выходах счетчика 3, Такиы образом, на вход счетчика 3 поступает количество импульсов, соответствующее линеаризованной характеристике.Перестройка устройства для линеаризации различных характеристик заключается в перекоммутации управляющих входов умпожителя частоты 1, изменении соответствующих связей в наборном поле коммутирующей матрицы 4 и выборе количества участков аппроксимации путем подключения входа счетчика участков 5 к соответствующему выходу счетчика импульсов 3.Макет устройства был испытан в лабораторных условиях в составе цифрового измерителя температуры в диапазоне - 250 - +250 С и показал высокие метрологические характеристики. Формула изобретенияУстройство для линеаризации характеристик цифровых приборов, содержащее сумматор-вычитатель, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, первый выход которого является выходом устройства, второй выход счетчика импульсов подключен через последовательно соединенные счетчик участков и дешифратор с первым входом коммутирующей матрицы, второй вход которой подключен к третьему выходу счетчика импульсов, выход коммутирующей матрицы соединен с первым входом сумматора-вычитатсля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен умножитель частоты, управляющий вход которого соединен с выходом дешифратора, выход соединен с вторым входом сумматора-вычитателя, информационный вход умножителя частоты подключен к входу устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР596978, кл. Сс 06 1 3/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР483674, кл. Сс 06 Г 15/20, 1973 (прототип).811277 Составитель Н. ПалееваРедактор Е. Гончар Техред Т. Трушкина Корректор Р. Беркови ографня, пр, Сапунова, 2 Заказ 371/11НПО Поиск Г Изд. Ма 186 Тираж 749арственного комитета СССР по делам изоб13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписиний н открыт