Способ преобразования частоты следования импульсов в код

р и 528701 Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 10.11.74 (21) 2075144/21с присоединением заявки Ме(23) ПриоритетОпубликовано 15,09.76, Бюллетень 1 че 34Дата опубликования описания 06.12,76 51) М К чН 03 К 3/02//Н ОЗК 9/06 Государствеииык комите Совета Министров ССС ло делам изобретенийи вткрыгий 3) УДК 621.317,361,(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЪСОВ В КОД-1- ЬЖ (г). (1) длагаемом способе на тервале Т;+1 определявеличенных в К.раз вебратно пропорциональвременных интервалов ух предыдущих временТс последующим умвычитания на уменьПроизводную текущем времен ют путем вычит личин, получен ным преобразсе между импульс ных интервалов ножением резул в отре ном ин акия у ных о а кием. ами дв Т,и ьтата Изобретение относится к измерительнои и преобразовательной технике и может использоваться в частотно-импульсных преобразователях с представлением выходного сигнала в виде напряжения, кода, другой частоты следования импульсов.Известен способ преобразования частоты следования импульсов 11 в пропорциональную ей величину выходного сигнала, основанный на гиперболическом преобразовании в каждом такте между импульсами.Известен также способ преобразования частоты следования импульсов в код 21, основанный на обратно-пропорциональном преобразовании в каждом интервале между импульсами, определении приращения преобразованной величины в предыдущем интервале, запоминании кода.Известные способы преобразования обладают значительной динамической ошибкой при большом диапазоне изменения входного сигнала.Цель изобретения - уменьшить динамическую ошибку преобразования.Это достигается тем, что приращение преобразованной величины определяют путем добавления половины приращения, полученного на предыдущем интервале между импульсами, и приращения, полученного интегрированием на текущем временном интервааллиниковоектиый институт по комплексной,химической промышленности ле производной входного сигнала, определенной в предыдущем такте.На фиг. 1 показана диаграмма изменения модулирующего сигнала по времени; .на фиг.2 - частотно-импульсный входной сигнал; на фиг. 3 - изменение выходного сигнала согласно нредлатаемому способу; на фиг. 4 - блоксхема варианта устройства, поясняющего реализацию предложенного способа.По предлагаемому способу после преобразования временного интервала Т, в величину Л,(1;), к ней добавляют половину приращения ЛМ,/2 в предыдущем такте, а затем изменяют полученную величину добавлением интеграла производной преобразуемой величины, полученной в предыдущем такте с учетом ее знака.Выходной сигнал в пре м способе на,временном интервале Т равен:(4) шенную в К раз величину, полученную преобразованием временного интервала Т;.Как известно, при вычитании из исходного сигнала У(1) задержанного У.,(с - Ы), получается величина, пропорциональная первой производной входного сигнала:,=ж. - м,(г - и)=ф у+ 1р+ ф(с) д+у2 ЫР ЛСсс 1 с И) (2)сй где Л - сумма отображенных членов рядаТейлора, представляющая собой методическую ошибку способа и зависящая от величин производных высших порядков,Если принять величину запаздывания Лс равной величине периода Т;, а вычитаемые величины получать обратно-пропорциональным преобразованием временных интервалов и с последующим увеличением их в К раз, то после вычитания этих величин получим:7 х(Тс 1) == ГхР) - хР - Т 1) =К К йИ (тс 1)т, т, , а Эта величина пропорциональна первой производной преобразованной величины на временном интервале Т;+1 и величине временного интервала Т; в предыдущем такте. Увеличение в К раз преобразованных величин позволяет увеличить точность дифференцирования.Чтобы на выходе дифференцирующето устройства получить величину, численно равнуюпервой производной преобразованной величины, результат вычитания умножают на уменьшенную в К раз величину, полученную преобразованием временного интервала Т;,Тогда после умножения получим:апач (т,.,1) 1 пч (т, 1)Р 1,(Т 1+1) = К,1 с Т 1 Кт,Если непрерывно (или дискретно) интегрировать полученную величину на интервале Т;+ь то на выходе интегратора будет непрерывно (дискретно) во времени меняться приращение:дЛ- "Ю (5)Икоторым экстраполируется изменение преобразованной величины в,интервале Т,+ь в соответствии со знаком и величиной производ. ной входного сигнала.Выходная величина Увссх(1) в предлагае. мом способе показана на фиг. 3, в виде ,спдошн 1 ых ступенек. при. представлении выходного сигнала интегратора в дискретном 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 виде (например, частотно-импульсном), Вслучае представления выходного сигнала интегратора в аналоговом виде (например, ввиде напряжения), преобразуемая, величинавнутри временного интервала Т;+1 будет изменяться непрерывно, линейно. Как видно награфике, выходной сигнал имеет малую динамическую ошибку по отношению к модулирующему сигналу.На фиг. 4 изображена блок-схема вариантаустройства, поясняющая реализацию предлагаемого способа.Устройство содержит блок управления 1,формирователь временного интервала 2, обратно-пропорциональный преобразователь 3,умножитель 4 на коэффициент К преобразованной величины, блок памяти 5, вычитающее устройство 6, делитель 7 на коэффициентК преобразованной величины, умножитель 8,интегратор 9, делитель 10 на коэффициент2 К и сумматор 11.Входной сигнал в виде последовательностиимпульсов, частота которых ., изменяетсяво времени, поступает на блок управления 1,который управляет последовательностью работы блоков 2, 3, 4, 5 и 11, В формирователевременного интервала 2 из последовательности входных импульсов формируется временной интервал Т,.(1), равный текущему периоду,входного сипнала. В обратно пропорциональном преобразователе 3 временной интервал преобразуется в обратно-пропорциональ 1ную величину М.,(1) =. - , В умножителе 4т,рэта величина умножается на коэффициент К ина выходе появляется величинахР) =Величина, полученная преобразованиемпредыдущего временного интервала Т; с, равная х (сс) -Кс - 1заносится в блок памяти 5 и хранится в нейдо окончания преобразования временного интервала Т;.В вычитающем устройстве 6 производитсявычитание величин, полученных преобразованием временных интервалов Т; с и Т;, поступающих на его входы с блока памяти 5 и умножителя 4. На выходе вычитающего устройства 6 образуется разность1 Г (,) = ф Та,Нпропорциональная производной преобразованного сигнала и временному интервалу, равному запаздыванию. В вычитающем устройстве 6 определяется также знак производнойвходного сигнала зсди 1,(1). Сигнал рассогласования ЛР., умножается в умножителе 8на:выходную величину делителя 7 У,(1)/К, вкотором сигнал преобразованной величиныЖ(1) с выхода обратно-пропорциональногопреобразователя 3 делится на коэффициентК.На выходе умножителя 8 появляется сигналр р) сКФу(Е;)Нчисленно равный производной преобразованной величины.Этот сигнал интегрируется в интеграторе 9, с выхода которого непрерывно в виде линейно изменяющейся величины (или дискретно в виде ступенек) приращения сигнал, поступает на вход сумматора 11, на другие входы которого поступает сигнал Ж преобразованной величины с выхода обратно-пропорционального преобразователя 3, соответствующей моменту времени 1;, сигнал знака производной ящпЬ(1), поступающей с,выхода вычигх И 1) тающего устройства 6 и сигналпо 2 ловины приращения преобразованной величины, поступающей с выхода делителя 10, в котором сигнал с выхода вычитающего устройства 6 делится на коэффициент 2 К, т. е,ЬУх (;) Ьрх (;)2 2 КВ сумматор 11 по команде с формирователя 2 сначала записывается преобразованная величина У,(Ц, к ней добавляется в соответствии со знаком приращения (производной)ЬЮ,половина приращенияи затем не 2прерывно (или дискретно) эта сумма меняется в соответствии со знаком производной на величину ЛМ, которая во времени меняется линейно. На выходе сумматора 11 появляется величинаЮ(Т 1+1) = Нх Я -: Лх И)4:1: Лх Р)Изменение выходной величины продолжается до момента 1,+, в которой операции повыработке выходного сигнала повторяются.оформула изобретенияСпособ преобразования частоты следованияимпульсов в код, основанный на обратно-пропорциональном преобразовании в каждом5 временном интервале между импульсами, определении приращения преобразованной величины в предыдущем интервале, запоминании кода, отличающийся тем, что, сцелью уменьшения динамической ошибки,20 приращение преобразованной величины определяют путем добавления половины приращения, полученного на предыдущем интервалемежду импульсами, и приращения, полученного интегрированием на текущем временном25 интервале производной входного сигнала, определенной в предыдущем такте,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе заявки:1. Мельников Л. Л. и др. О некоторых пу 30 тях построения быстродействующих преобразователей, Лвтометрия, Юо 2, 1972.2. Лвт. свид. Мд 310386, кл. Н ОЗК 13/02,1971 (прототип)./к Составитель Б. Конши Техред Е. Подуруши ктор Н, Каменск Тираж 1029омитета Совета Министроетений и открытий5, Раушская набд. 4/5 ПодписноСР ипография пунова каз 2319/17 Изд,162 ЦНИИПИ Государственног по делам из 113035, Москва, Ж