Число-импульсное линеаризирующее устройство с масштабированием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 15/353 51) 4 С ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ен им.М.И.К ина за. С. ГутниОсипов тво СССР 53, 1982 о СССР 53, 1981 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский орденаполитехнический институтлинина и Омский ордена Левод "Электроточприбор"(54) (57) ЧИСЛО-ИМПУЛЪСНОЕ ЛИНЕАРИЗИРУПЩЕЕ УСТРОЙСТВО С МАСШТАБИРОВАНИЕМ, содержащее управляемый делитель частоты, импульсно-потенциальный умножитель, блок памяти, счет.чик адреса и генератор опорных импульсов, причем информационный входустройства соединен с тактовым входомуправляемого делителя частоты, первый выход которого соединен с информационным импульсным входом импульсно-потенциального умножителя, выход которого соединен с выходом устройства, выход генератора опорных импульсов подключен к установоч входам управляемого делителя частоты,импульсно-потенциального умножителяи счетчика адреса, выходы которогосоединены с входами младших разрядов адреса блока памяти, входы старших разрядов адреса которого подключены к входам масштабного коэффициента устройства, которые соединеныс входами задания коэффициента деления управляемого делителя частоты,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит регистр, формирователь импульса и элемент ИЛИ,причем выходы блока памяти соединены синформационными входами регистра,выходы которого подключены к потенциальным информационным входам импульсно-потенциального умножителя,второй выход управляемого делителячастоты соединен с первым входомэлемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра и входом формирователя импульса,вйход которого соединен со счетнымвходом счетчика адреса, второй входэлемента ИЛИ соединен с выходом генератора"опорных импульсов.1 1Изобретение относится к электро- измерениям и может найти применение при создании многоканальных информационно-измерительных систем, предназначенных для измерения электрических и неэлектрических величин с использованием нелинейных частотнык:датчйков,Цель изобретения - повьппение быст родействия,устройства.На фиг. 1 изображена структурнаясхеМа устройства; на фиг, 2 - вариант реализации импульсно-потенциального умножителя.Устройство (фиг. 1) содержит управляемый делитель 1 частоты, импульсно-потенциальный множитель 2, состоящий из делителя 3 частоты и логического элемента И-ИЛИ 4, блок 5 памяти, переключатель 6 каналов, счетчик 7 адреса, генератор 8 опорных импульсов, регистр 9, формирователь 10 импульса и элемент ИЛИ 11, причем информационный вход управляемого делителя 1 является входом устройства, выход делителя 1 соединен с информационным входом делителя 3, выход которого соединен с первым входом элемента 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 8 опорных импульсов и с установочными входами управляемого делителя 1, счетчика 7 адреса и делителя 3, а выход - с управляющим входом регистра 9 памяти и входом запуска формирователя 10 импульса, выход которого соединен с информационным входом счетчика 7 адреса, входы блока 5 памяти соединены с выходами счетчика 7 адреса, с управляющими входами делителя 1 и с выходами переключателя 6, входы которого являются входами ручной и автоматической установок номера канала, информационные входы регистра 9 памяти соединены с выходами блока 5 памяти, а выходы - с вторыми входами элемента И-ИЛИ 4, первые входы которого соединены с выходами делителя 3, а выход элемента И-ИЛИ 4 является выходом устройства.Изменение коэффициента аппроксимации в момент окончания какого- либо участка аппроксимации осуществляется быстрой перезаписью хранящегося н блоке 5 памяти кода в регистр 9. Скорость выполнения этой операции не зависит от быстродейст 201847 1 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 вия блока 5 памяти (ПЗУ), а определяется быстродействием регистра 9, которое равняется быстродействию остальных узлов устройстваПри этом обеспечивается хранение в блоке 5 памяти кода, соответствующего очередному (т,е. превышающему данный на единицу) номеру участка аппроксимации. Устройство является однотактным. Полный цикл его работысостоит из суммы двух временных интервалов (формируемых на выходе генератора 8): времени й и начальной устануновки основных узлов устройства и времени С преобразования.По зарайее известным характеристи. кам датчиков и заданной погрешности преобразования осуществляется расчет устройства линеаризации. Он сводится к определению числа участков аппроксимации и соответствующих каждому 1. - му участку гоэффициентов К аппроксимации. Коэффициенты К аппроксимации определяются, в свою очередь, номером датчика (канала), сле. - довательно, масштабным коэффициентом К, задаваемым управляемому делителючастоты, и коэффициентом Кумнопежения умножителя 2, соответствующим данному -му участку аппроксимации. Значения коэффициентов К хранятнер " ся в блоке 5 памяти.При этом производится разбиение рабочего диапазона (например, числа Б=Г Е) на равные по числу импульсов входной частоты 1 участки аппроксимации. Таким образом, длину участка аппроксимации задают последовательно соединенные управляемый делитель. 1 частоты и делитель 3 частоты. Устройство работает следующим образом.В начале очередного цикла преобразования на выходе блока 8 опорных временных интервалов формируется сигнал логической единицы, и в течение времени Сн производится начальная установка управляемого делителя 1, делителя 3 и счетчика 7 в состояния, необходимые для подготовки устройства к работе. Например, все перечис. ленные узлы устанавливаются в нулевое состояние, а нулевое состояние счетчика 7 соответствует первому участку аппроксимации. Причем длительность подачи логической единицы (е,у ) на выход генератора 8 опре20 деляет паузу между соседними временными интерваламипреобразованияо 1нелинеаризованной частоты Г в числХ Б, линейно связанное с преобразуемой величиной Х, Минимальное значе ние длительности определяется быстродействием блока 5 памяти. т.е. зависит от временивыборки конкретного типа используемой интеграль ной микросхемы ПЗУ. Это обусловлено 10 тем что за время А на выходах блока 5 должен установиться код, соответствующий первому участку аппроксимации.В момент формирования перепада 15 1/О на выходе генератора 8 (т.е. в момент окончания временин 1 начальной установки) этим же перепадом 1/О на выходе элемента ИЛИ 11 производится перепись кода, соответствующего первому участку аппроксимации, с выходов блока 5 в регистр 9, а также осуществляется запуск формирователя 10. На выходе формирователя 10 формируется положитель ный импульс, длительность которого может определяться лишь быстродействием счетчика 7 адреса. Перепад 1/О этого импульса переводит счетчик 7 в следующее в данном случае соответствующее второму участку аппроксимациисостояние.Перепад 1/О, формируемый на выхо-. де генератора 8, является одновременно началом формирования интервалав течение которого импульсы входной нелинеаризованной и немасштабированной частоты Е преобразуются в импульсную последовательность Г, на выходе элемента И-ИЛИ 4. Точнее число Ю =Гпреобрау пР зуется в число Н,линейно связан.ное с преобразуемой величиной Х.Перепад 1/О на выходе делителя 3 сигнализирует об окончании очередного участка аппроксимации. С моментом появления этого перепада на выходе элемента ИЛИ вначале производится запись в регистр 9 кода, соответствующего коэффициенту аппроксимации очередного д-го участка. Затем перепадом /О с выхода формирователя 1 О счетчик 7 переключается в состояние, на единицу превышающее номер данного участка аппроксимации, т.е. в состояние (+1)-го участка.Таким образом, быстродействие блока 5 памяти может быть в Нч раз ниже быстродействия остальной элементной базы, используемой для построения линеаризующего устройства. При этом число И 1 ц=КХАевм коэффициент деления последовательно соединенных делителей 1 и 3, т.е. длина участка аппроксимации, выраженная в числе импульсов входной частоты Г1201847физ.2Составитель А. ЧекановРедактор Е. Копча Техред А.Ач Корректор В.БутягаЗаказ 8092/50 Тираж 709 ПодписноеВ 111 ЯПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгорсд, ул. Проектная, 4