Функциональный преобразователь

ИЕ ИЗОБРЕТУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСНский инсти- Октябрьской икои еволюцЮ,М,ТуР.В.Ш стю МВМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТЛО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫтиЯМПРИ ГКНТ .СССР ф (56) Авторское свидетельство СССРВ 106799, кл. С Об С 7//б, 1983,Авторское свидетельство СССРИф 110738, кл, С 06 С 7//6, 1984,(57) Функциональный преобразовательможет быть использован при построении информационно-измерительных систем. Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей устройства за счет обеспечения возможностинелинейного преобразования частоты.Функциональный преобразователь работает циклично. В каждом цикле происходит, во-первых, и-кратный зарядконденсатора 8 первого аналоговогоблока памяти до напряжения Е с последующим разрядом на вход интеграто -ра 4, во-вторых, ш-кратный заряд конденсатора 3 до напряжения Е с последующим разрядом на вход интегратора 4, в-третьих, интегрирование интегратором 4 импульсов тока, задаваемых посредством поочередного подключения на вход интегратора 4 черезкоммутатор / и масштабирующую резистивную матрицу 3 напряжения +Е или-Ео источника 1, в-четвертых, выборкас последующим запоминанием напряжения на выходе интегратора 4 блоком5 выборки-хранения, 1 э.п, ф-лы,1 ил.Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к функциональным преобразователям, и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности 10 нелинейного преобразования частоты.На чертеже представлена структурная схема устройства.Функциональный преобразователь содержит включенные последовательно 15 соединенные источник 1 опорного напряжения, коммутатор 2, масштабирующую реэистивную матрицу 3, интегратор 4 и .блок 5 выборки-хранения,первый аналоговый блок памяти, содержа щий ключи 6 и 7 и конденсатор 8,второй аналоговый блок памяти, содержащий ключи 9 - 12 и конденсатор 13, дешифратор 14, подключенный к коммутатору 2, блок 15 синхронизации,выхо ды которого подключены к управляющим входам ключей 6 и 7 и блока 5 выбор- . ки-хранения, блок 16 преобразования напряжения в частоту, включенный между выходом блока 5 выборки-хранени и выходом функционального преобразователя, формирователь 17 импульсов, подключенный к выходу функционального преобразователя и управляющим входам ключей 9 - 12 второго аналогового блока памяти, генератор 18 тактовых импульсов, счетчик 19 импульсов, подключенный к генератору 18 блок синхронизации может,например, содержать формирователь 20 импульсов, подключенный к входу преобразователя, и делитель 21,частоты, входом подключенный к выходу 20 фор" мирователя импульсов, а выходом - к входу сброса счетчика 19 импульсов. Функциональный преобразователь работает циклично, Циклы задаются импульсами выборки, поступающими с выхода делителя 21 частоты блока 15 синхронизации на вход управления вы" борки блока 5 выборки-хранения. Импульсы выборки представляют собой последовательность импульсов, полученную из последовательности импульсов частотой Г, поступающих на вход устройства, путем деления на коэффициент, задаваемый делителем 21 частоты, В каждом цикле (т,е. в промежутке между приходом двухсоседних импульсов выборки) происходит, во-первых, и-кратный зарядконденсатора 8 емкостью С от источ 1ника 1 опорного напряжения до напряжения Е через ключ 6 с последующиморазрядом через ключ 7 на вход интегратора 4 (где п - коэффициент деления 21 делителя частоты); во-вторых,ш-кратный заряд конденсатора 13 емкостью С через ключи 12 и 9 .от источника 1 до напряжения Е с последующим разрядом через ключи 11 и 10 навход интегратора (от чего зависити чему равно ш будет показано далее);в-третьих, интегрирование интегратором 4 импульсов тока, задаваемыхпосредством поочередного подключенияна вхоц интегратора 4 через коммутатор 2 и матрицу 3 напряжений +Еоили -Ео источника 1; в-четвертых,выборка с последующим запоминанием напряжения на выходе интегратора 4 блокам 5 выборки-хранения во время прихода импульса выборки с выхода дели"теля 21 частоты блока 15 синхронизации, Частота Г на выходе устройствыюва. определяется напряжением на выходе блока 5 выборки-хранения и. коэффициентом передачи преобразователя 16напряжения в частоту,Предположим, перед началом первого иэ рассматриваемых циклов частота на выходе устройства равна Х а входная частота, изменившись скачком от некоторого произвольного значения (соответствующего значению Ев, ц ), стала равной значению Е;, Тогда после окончания первого цикла частота на выходе устройства станет равной пЕ СК +вь ( С+ вы.иС - емкость конденсатора интегратора 4;1605262 КюКеК,К.- 3 сопротивления резисторов матрицы 3;напряжение источника 1, подключаемое к резистору сопротивлением К, через коммутатор 2 (Е равно +Е или -Е о в зависимости от 10 )время, в течение которого каждый резистор матрицы 3 подключен к источнику 1; 15и ".КИСе, еееюГС ф ЕО 1 25 иЕоСее е +С вы. и и1, Функциональный преобразователь,содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения,коммутатор, масштабирующую реэистивную -матрицу, интегратор и блок выборкихранения, а также первый аналоговыйблок памяти, включенный между источником опорного напряжения и информа О ционным входом интегратора,последовательно соединенные генератор тактовыхимпульсов, счетчик и дешифратор,выходы которого. соединены с управляющи"ми входами коммутатора, .блок синхРонизации, первый, второй и третийвыходы которого соединены с входамизаписи и считывания первого аналогового блока памяти и с управляющимвходом блока выборки хранения соот+1 при Х) О;.81 иХ-1 при Х О,1,К - порядковый номер резистора матрицы 3.После окончания и-го цикла 1 Ео,С 8.ите 1 порядковый номер цикла,Последнее выражение состоит иэдвух слагаемых, первое иэ которыхпредставляет собой геометрическую .прогрессию со знаменателем прогрес"сии Я сходящимся, как известно,при01 и убывающим, когда и-Ф стопри выполнении этого же неравенства,член Евв,х я Я . Воспользовавшись иэЬвестнымиформулами для вычислениясуммы членов геометрической прогрессии, запишем, чему станет равнойчастота на выходе устройства послеокончания переходного процесса (т,е,при и-ви);з Ев С йеее+ вых С х(1-1) й х - "- - д --"- -- + 81 и(и/Г- 1 с 1+1о 2 Последнее выражение представляет собой уравнение преобразования устройства, Из анализа этого выражения следует, что зависимость выходной частоты от входной содержит линейныйЕвСчлен в в -" Г , а также нелинейнуюС хфчасть, которая зависит от частоты Г Х и от сопротивления резисторов К,Р 1, матрицы 3, а также знаков напряжений Е ;. Нелинейная часть представляет собой некоторую ломаную линию в координатах Евых = Г(Г ), т,е, кривую, аппроксимирующую кусочно-линейно заданную нелинейную зависимость, Наклоны линейных участков здесь зависят от знака Е , и от значений соответствующих резисторов К, матрицы 3, т.е., выбирая знак Е в, и значение Р., можно получать различные требуемые нелинейные зависимости.Устройство может быть использовано для линеаризации частотных датчиков, обладающих собственной нелинейностью, что позволяет использовать его в составе, например, информационно-измерительных систем, работающих на каком-либо объекте в автономном режиме при большом наборе датчиков, обладающих различной нелинейностью,Формула изобретения1605262 Составитель Л, СнимщиковаРедактор И.Лазаренко Техред М.Дидык Корректор Т.Палий Заказ 3455 Тираж 563 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент",.г.ужгород, ул. Гагарина,101 ветственно, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности нелинейного преобразования частоты, в него введен второй аналоговый блок памяти, последовательно соединенные блок преобразования напряжения в частоту и формирователь импульсов, первый и второй выходы которого соединены с входамизаписи и считывания второго аналогового блока памяти, информационныйвход преобразователя соединен с частотным управляющим входом блока синхронизации, выход блока выборки"хранения соединен с информационным входом блока преобразования напряженияв частоту, выход которого являетсявыходом преобразователя, а вход сброса счетчика соединен с третьим выходом блока синхронизации.2. Преобразователь по п,1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что блоксинхронизации содержит последовательно соединенные формирователь импульсов и делитель частоты, вход формирователя импульсов является частотным управляющим входом преобразователя, выходы формирователя импульсови выход делителя частоты являютсясоответственно первым, вторым итретьим выходами блока синхронизации.