Интегрирующий преобразователь

 

-,.SU„„A

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ

ВИ

PEGflVSJNH

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 34814 33/18-10 (.22 ) 02. 08. 82 (46 ) 07 ° 11 ° 83. Бюл. 941 (72) Ю.П. Маковецкий (53) 621,35 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 600625, кл. Н 01 0 9/2, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 633086, кл, И 01. о 9/22 1977 (прототип) . (54)(57) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий два электрохимических

ИнтегРатора с общим электродом и электродами входа и считывания, цепи считывания и реле, о т л и ч а ю— щ и и сятем,,,,что, с целью ловыыения точности интегрирования и обес». печения непрерывности процесса интег,рирования, в него введены источник

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И CFIHPblTHA эталонного тока, блок логики, ревер-. сивный счетчик импульсов и тактовый генератор, при этом входной и общий электроды одногоэлектрохимического интегратора через разннкакидне контакты реле подключены. к входным клеммам преобразователя и через заьикающне контакты реле к источнику эталонного тока, а общий и входной электроды другого электрохимического интегратора чеоез оаззнкакюаие контакты ре ле - к источнику эталонного тока, причем электроды считывания обоих интеграторов через цепи считывания и блок логики подключены к управляющему входу реверсивного счетчика, счедный вход которого подключен к Е тактовому генератору, а выход — к обмотке реле.

1053172 электрохимической постоянной интегри-рования от температуры. Кроме того, время интегрирования входного си н6ла ограничен количеством рабочего вещества, а и ассиметричной форме входных импу ьсных сигналов затрудвено определение их среднего зна- О чения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является интегрирующий аналоговый преобразователь, который содержит два электрохимических интегратора с общим злектродом и электродами входа и считывания, коммутационное реле и цепи считывания.

При этом электроды считывания соединены последовательно и подключены к параллельно соединенным цепям считы- 40 вания, а электроды входа, соединенные параллельно, подключены к контактам реле (2 .

Недостатками известного преобразо. вателя является зависимость точнос- 45 ти интегрирования от стабильности .;л параметров интеграторов, в частности от температуры окружающей среды, а также ограничение диапазона. времени интегрирования минимальной и максимальной выдержкой времени с заранее заданной кратностью.

Целью изобретения является повышение точности интегрирования и обеспечение непрерывности процесса интегрирования.

Указанная цель достигается тем, что в интегрирующий преобразователь, содержащий два электрохимических интегратора с общим электродом и электродами входа и считывания, цепи считывания и реле, введены источник эталонного тока, блок логики, реверсивный счетчик импульсов и тактовый генератор, при этом входной и общий электроды одного электрохимического 65

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования и контроля для интегрирования электрических сигналов постоянного и переменного тока, в том числе с ассиметричной формой импульсов.

Известен многоэлектродный электрохимический преобразователь,. содержащий заполненный электролитом герме- 1О тичный резервуар, в котором размещены входной, считывающий, экранизирумщий и общий электроды. Процесс иитегрирования подобным преобразователем сводится к переносу рабочего вещества с одного электрода на другой входным электрическим сигналом и измерению промежутка времени от начала интегрирования до Скачкообразного появления разности потенциалов между электродами Щ .

Основная погрешность данного преобразователя вызывается зависимостью интегратора через размыкающие конт ак ты реле подключены к входным клеммам преобразователя и через замыкающие контакты реле — к источнику эталонного тока,а общий и входной электроды другого электрохимического интегратора через размыкающие контакты реле подключены к источни- ку эталонного тока, причем электроды считывания обоих интеграторов через цепи считывания и блок логики подключены к управляющему входу реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен к тактовому генератору, а выход - к обмотке реле.

На чертеже представлена структурная схема интегрирующего преобразователя.

Интегрирующий преобразователь содержит входные клеммы преобразователя 1 и источник 2 эталонного то ка, которые через контакты реле 3 подключены к входному и общему электродам электрохимических интеграто ров 4 и 5. Цепи б и 7 считывания через блок 8 логики соединены с управляющим входом реверсивного счетчика 9, к счетному входу которого подключен генератор 10 тактовых им- пульсов. К выходу реверсивного счетчика 9 подключен вход реле 3.

Работа интегрирующего йреобразователя заключается в следующем.

В режиме хранения: на всех электродах находится рабочее вещество, и перед началом интегрирования необходимо Рабочее вещество перенести с входного электрода на общий. С

;этой целью подается команда "Установка нуля", по которой. блок 8 лоl гики и реверсивный счетчик 9 уста. навливают в нулевом состоянии, реле

3 срабатывает и подключает электрохимический интегратор 4 к источнику эталонного тока. Интегратор 4 разря жается, и в момент полного переноса рабочего вещества с входного электрода на общий в цепи б считывания. возникает разность потенциалов, в блоке 8 логики формируется импульс, который подается на управляющий вход реверсивного счетчика 9 и включает его на сложение. При этом с генератора 10 тактовых импульсов импульсы подаются на суммирующий вход реверсивного счетчика 9, реле 3 обесточивается, и интегратор 4 под-; . ключается к входным клеммам преобразователя 1, Начинается процесс ин; тегрирования, длительность которого определяется. частотой генератора 10 тактовых импульсов и емкостью ревер. сивнога счетчика 9. Интегратор 5 в

"это время подключен к источнику 2 эталонного тока и разряжается, подго.тавливаясь к работе.

По импульсу переполнения реверсивного счетчика 9 срабатывает реле

105 3172

Составитель Е. Баринов

Редактор A. Шишкина Техред M.Тепер . Корректор М. Шароши

Заказ 8883/50 Тираж 70 3. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ужгород, ул. Проектная, 4

Филиал ППП "Патент", г;

3, входные клеммы преобразователя 1 отключаются от интегратора 4 и подключаются к интегратору 5, а источник, 2 эталонного тока отключается от интегратора 5и подключается к интегратору 4. Начинается разряд интегра-

5 тора 4 эталонным током и заряд интегратора 5 от входного сигнала ° Импульс переполнения подается также на блок 8 логики, с выхода которого подается сигнал на управляющий вход ре- l0 версивного счетчика 9 и он переключается на вычитание, тактовых импульсов. Время вычитания равно времени сложения. В момент разряда интегратора 4 эталонным током через цепь 15 б считывания в блок 8 логики передается импульсный сигнал. По этому. сигналу в блоке 8 логики формируется импульс считывания кода реверсивного счетчика 9, который подается на ;щ выход преобразователя. Разность времени интегрирования входного сигнала и ;- талонного тока интегратором 4 при известной величине. эталонного тока и частоте тактовых импульсов определяет 25 значение интеграла входного сигнала.

Процесс интегрирования входного сигнала интегратором 5 продолжается до обнуления реверсивного счетчика .

9, В момент обнуления реле 3 .обес-.. точивается, вход интегратора 5 пере.ключается на источник 2 эталонного тока, а вход интегратора 4 соединяется с входными клеммами преобразователя 1. Реверсивный счетчик 9 .переключается на сложение тактовых ийпульсов, интегрирование входного сигнала продолжается интегратором 4, . а интегратор 5 разряжается эталонным током.

В момент окончания разряда через 40 цепь 7 считывания и блок 8 логики на реверсивный счетчик 9 подается команда рчитывания кода, который передается на выход преобразователя. -;, Реверсивный счетчик 9 продолжает сум- 45 мировать тактовые импульсы, и далее процесс повторяется. Таким образом, съем информации с интегрирующего преобразователя производится дискретно без прерывания процесса ин,тегрирования поочередно подключае-! мыми электрохимическими интегратора-. ми. Процесс интегрирования входного сигнала последовательно двумя элек-, трохимическими интеграторами может продолжаться неограниченное время.

При необходимости съем информации в произвольный момент времени подается команда "Установка нуля", и после разряда интегратора эталон" ным током считывается код реверсивного счетчика.

Таким образом, интегрирующий преобразователь Позволяет реализовать компенсационный принцип интегрирова. ния входных сигналов, заключающийся в том, что заряд электрохимйческого интегратора производится от источника входного сигнала втечение заданного времени интегрирования, а затем накопленное на входном электроде рабочее вещество переносится на общий электрод (интегратор раэряжается путем пропускания через электроды .эталонного тока противоположной по сравнению с входным сигналом, полярности. Это позволяет найти разность времени между циклом заряда входным сигналом и циклом разряда эталонным током и таким образом измерить среди нее значение входного сигнала и интеграл от него.

Входной сигнал может быть импульсный .с произвольной формой импульса, что позволяет использовать предлагаемый.преобразователь в дискретных системах автоматического регулирования.

Изменение температуры окружающей среды не вызывает погрешность интегрирования,так как изменение электрохимической постоянной интегрирования одинаково влияет и на заряд

a интеграторов входным сигналом и на разряд их эталонным током, и поэтому погрешность компенсируется.

Применение интегрирующего преобразователя в системах автоматическо го регулирования и, например, в системах управления подвижными объектами позволит повысить качество управления, точность интегрирования входных электрических сигналов и упрощает сопряжение аналоговых чув ствительных элементов с цифровыми управляющими вычислительными машинами.