Аналого-цифровая следящая система

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл. Я 05 В 11/14 Ъвударственай квинтет СССР ав делаи изобретений и открытий(54) АНАЛОГО-БИфРОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА 1Изобретение относится к автоматикеи может быть использовано в различногорода измерительных преобразователяхследящего типа, цифровых измерительных приборах и в цифровой магнитометрической аппаратуре,Известен измеритель напряженностимагнитного поля, содержащий аналоговоесравнивающее устройство, формировательимпульсов и цифровое интегрирующее устройство (реверсивный счетчик) 1.Недостатком этого устройства является наличие аддитивной погрешности, вызванной смещением и дрейфом нуля характеристик аналоговых элементов в условиях воздействия внешних дестабилизиру 15юших факторов.Наиболее близким к изобретению техническим решением является аналого-цифровая следящая система, содержащая первый цифро-аналоговый преобразователь,выход которого подключен к входу аналогсьвого блока сравнения, выходом . соединенного с формирователу импульсов, и последовательно соединенные цифровой интегратор и цифровое вычислительное устройство 2.Недостатками этого устройства являются низкая точность и ограниченный диапазон преобразования, вызванные наличием аддитивной погрешности характеристик передачи цифро налогового преобразователя, аналогового сравнивающего устройства и формирователя импульсов.Бель изобретения - повышение точности аналого-цифровой следящей системы.Поставленная цель достигается тем, что в систему введены первый, второй и третий инвертируюшие переключатели и последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь и ключ, выход которого соединен с вторым входом аналогового блока сравнения, третий вход которого через первый инвертируюший переключатель подключен к входу системы, причем вход и выход второго инвертирующего переключатепя соединены соответственно с выходом формирователя импульсов5 В цифровом вычислительном устройстве 5 осуществляется сложение и вычитание запомненной в первом режиме и полученной во втором режиме величин кодовт,е.= + =2 ХвхТ 1 Таким образом, результатом математических операций являются откорректированное (теоретическое) значение кода )-и выделенная суммарная аддитивная погрешность Ь ХКоэффициент "два" можно учесть масгоштабом преобразования преобразователейили введением делительной операции вцифровом вычислительном устройстве 5.В третьем режиме ключ 10 находится в замкнутом положении. Инвертируюг 5щие переключатели находятся в неинвертирующем положении. В этом случае на второй вход аналогового блока сравнения подается для компенсации суммарной аддитивной погрешности компенсирующая величина, знак которой противоположен знаку погрешности, т,е.Ь Х =оьЧ К р + М А Ь 3 8816и входом цифрового интегратора, выходкоторого через третий инвертирующий переключатель подключен ко входу первогоцифро-аналогового преобразователя, а выход цифрового вычислительного устройствасоединен со входом второго цифро-аналогового преобразователя,На чертеже приведена блок-схема аналого-цифровой следящей системы,Устройство содержит аналоговый блоксравнения 1, формирователь импульсов 2,цифровой интегратор 3, первый цифро-аналоговый преобразователь 4, цифровое вычислительное устройство 5, первый, второй и третий инвертируюшие переключатели 6 и 7 и 8, второй цифро-аналоговыйпреобразователь 9, ключ 10.В данном устройстве идеальным преобразователем, в котором полностью отсутствует аддитивная погрешность, являетсяцифровой интегратор 3, в качестве которого могут быть использованы реверсивный счетчик, цифровой вычислитель илицифро-частотный интегратор, в которомвходные импульсы, накапливаясь, преобразуются в код, а затем в частоту (вэтом случае преобразователь цепи обратной связи должен преобразовывать частту в напряжение), В качестве формирователя импульсов могут быть преобразователи напряжения в частоту, релейно-импульсные, широтно-импульсные и ряд других преобразователей,Устройство работает в следующих режимах.З 5В первом и во. втором режимах ключ10 находится в разомкнутом положении,В первом режиме все инвертирующие переключатели 6-8 находятся в неинвертируюшем положении, т.е, пропускают сигналы, неинвертируя их. В этом случае ве-.личина выходного кода цифрового интегратора определяется выражением 60 4чина выходного кода цифрового интегратора определяется выражением где Сь- коэффициент передачи цифро-аналогового преобразователя 9,Компенсация аддитивной погрешности исключает необходимость дальнейших переключений инвертируюших переключателей 6-8 до момента изменения внешних дестабилизирующих факторов, и тем самым не снижает динамических характеристик следящей системы, при этом повышается точность системы за счет исключения адди - тивной погрешности из преобразуемого сигнала, что позволит получить определенный технико-экономический эффект.где Х х - входная аналоговая величина;К - коэффициент передачи контура; дИ ьИ И= величина аддитивных погрешЛ 1 1 бностей преобразования соответственно аналогового бло ка сравнения формирователя импульсов и цифро-аналогового преобразователя.Во втором режиме все инвертирующие переключатели 6-8 находятся в инвертируюшем положении, т.е, пропускают сигналы, инвертируя их. В этом случае велиформула изобретения Аналого-цифровая следящая система, содержащая первый цифро-аналоговый преобразователь, выход которого подключен к .первому входу аналогового блока сравнения, выходом соединенного с формирователем импульсов, и последовательно соединенные цифровой интегратор и цифровое вычислительное устройство, о т л и -Составитель С, Дунаеорипяк Техред М.Рейвес оРРектор С. Шекм актор М. П 67/69 Тираж 943 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.одписное Филиал ПГ 1 П "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5 881660 ь ч а ю ш а я с я тем, что, с целью по- инвертируюший переключатель подключен вышения точности системы, в нее введены ко входу первого цифро аналогового преобпервый, второй и третий инвертируюшие пе- разователя, а выход цифрового вычисреключатели и последовательно соединен- лительного устройства соединен со вхоные второй цифро-аналоговый преобразова-дом второго цифро-аналогового преобрвтель и ключ, выход которого соединен со зователя.вторым входом аналогового блока сравне- Источники информации, ния, третий вход которого через первый принятые во внимание при экспертизе инвертируюший переключатель подключен 1, Семенов Н. М. и др. цифровые фе ко входу системы, причем вход и выход о розондовые магнитомеры. Л., Энергияф, второго инвертируюшего переключателя 1978, с, 79. соединены соответственно с выходом фор. Муттер В. Н, Аналого-цифровые слемирователя импульсов и входом цифрового дяшие системы. М., Энергия, 1974 интегратора, выход которого через третий с, 16 (прототип).