Число-импульсное линеаризующее устройство с масштабированием

 

О П И С-А -""-И - И "Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 64?690

Своз Соввтскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву

{22) Заявлено 06.01. 77 {21) 2439094/18-24

2 (5lj и. Кл

Я 06 Р 15/34 с присоединением заявки №

Гасударственный каиктат

СССР аа делам азабрвтеаак и аткриткк (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.79.Бюллетень № 6 (53) УДК681.325

{088. 8)

Дата опубликования описания 18.02.79 (72) Авторы изобретения

В. С. Гутников, А. И. Недашковский, А, В. Клементьев, В, В. Комаров и В. М. Осипов

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель, { 54) ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНОЕ ЛИНЕАРИЗУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

С МАСШТАБИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение при создании многоканапь . ных информационных измерительных систем, предназначенных для измерения электрических и неэпектрических величин с использованием первичных преобразователей {датчиков), которые имеют нелинейную выходную характеристику.

Известно число-импульсное линеаризующее устройство (1), содержащее элементы И, нуль-орган, реверсивный счетчик, двоичный умножитепь, дешифратор и блок памяти.

Известно также линеаризующее устройство (2), cogepe:euree увел вычитавнв и суммирования, счетчики импульсов, делитель частоты с переменным коэф-. фициентом деления, дешифратор участков и коммутирующую матрицу.

Общим недостатком известных усч ройств является сложность конструктивной реализации при использовании.этих устройств в многоканальных системах, 2 а также пониженная точность вьтчиспе» ний.

Прототипом изобретения является число-импульсное пинеаризующее устройство е масштабированием 3, содержаmee управляемый делитель частоты, счетный вход которого является частоа ным входом устройства, выход соединен с входом выходного счетчика импульсов,,а управляющие входы управляемого делитО тели частоты подключены к первым вьтходам блока памяти, соединенного первой группой входов с выходами счетчика ад-. реса, а второй группой входо с выходами переключателя каналов, входы которот5 ro соединены с управляющими входами устройства.

Недостатком устройства является пониженная точность пинеаризации и масштабирования, обусловленная использованием только целочисленных кдэффицией тов передачи.

Ilenr изобретения повышение точности линеаризации и масштабирования.

647690

11остввпенная пель достй» ается тем, что в устройство допопните»»ьно введена группа эпементов И, эйемент ИЛИ и -счетчик длины участков аппроксимации, подключенный выходом к входу счетчика адреса, а управпяк»»»»ими входами— к вторым выходам блока памяти, соединенного третьими выходами с первыми входами элементов группы И,подключенных выходами через эпеме» r ИЛИ к управпякчцему входу управляемого делителя частоты, а выходы разрядов выходного счетчика соединены соответственно с вторыми входами элементов

И группы и входом счетчика дпины участков аппроксимации.

Нв чертеже представпенв бпок-схема устройства.

Устройство содержит управияемый деиитепь частоты 1, выходной счетчик

2 импульсов, счетчик 3 дпинь» участков аппроксимации, счетчик 4 адреса, блок памяти 5, перекпючатепь 6 квнапов, группу элементов И 7 и элемент ИЛИ 8.

Линеарнэуюшее устройство работает спедукицим образом.

Чиспо импупьсов Й < непиневризованной и немасщтабировайной частоты поступает нв счетный вход управляемм ого делителя частоты l. Число К

XA импульсов пиневриэоввнной частоты поспе масштабирования в деиитепе

1 подается на.вход выходного счетчика

2 импульсов..

С соответствующего в»хода,счетчика

2 импульсы подаются на вход счетчика З,с выхода которого поступают на в;од счетчика 4 адреса. Значение коэффициента депения счетчика 3 длины участка ап« проксимации определяется выходными сигнацами бпока памяти 5, Состояние перекпючатепя 6 канадов зав»(сйт от управляющих сигналов, которые подаются на его входы вручную ипи автоматически. Выходные сигналы

Счетчика адреса 4 и переключателя 6 каналов подаются на входь» блока памяти 5. При работе устройства коэффициент деления управпяемого делителя

1 частоты может прйнимать как целочисленные, твк и дробные значения.

Дпя получения дробного коэффицйента предлагается в пределах (-го участка аппроксимации производить установку коэффицнента деления К и не( обходимое чиспо раз изменять коэфф»»циент на единицу, устанавпивая его равным значеняю (К(-1).

Обозначив А1»х» и Ь Мх», соответственно прирашения чисел импульсов нелинев риэованной и немасштабируемой частоты 1 „ на » -м участке аппроксимации и линеаризоввнной с масштабированием частоты х„, можно определить К; . Для этого вначапе находится число К = E(hN /д Ц л )

» Х» т где C -символ, указывающий на то, »о что в реэупьтате депения дробная часть не учитывается. Если выполняется усло»ие: I X», тоК;g т. е. в

ЬН

»7

15 пределах (-го участка аппроксимации коэффициент остается постоянным.

Если» ) xj. то К = К

К а — у I I

ХЛ(70

Затем находится число»»;: и ="» аНхл -лаях»

Таким образом, дня данного канала (типа датчика с соответствующей не15 пинейностью выходной характеристики) производится установка переключателя

6 в требуемое положение (состояние), которое через блок памяти 5 обеспечивает такое значение коэффициента деления счетчика 3, что с приходом импульса на вход счетчика 4 последний переходит в состояние, соответствующее очередному участку аппроксимации. В память блока 5,кроме номера «анапа, заносится информация, обеспечивающая на его"выходах такие сигналы, при которых на (— ом участке ацпроксимации управияемый делитель 1 имеет коэффициент К; и на выходе элементов И 7 и ИЛИ 8 формируется о(импульсов.

Рассмотрим пример расчета числоимпульсного пинеаризующего устройства с масштабированием. Предположим, на вход устройства в пределах 4 --..г6

45 участка аппроксимация поступает ЬМ

x(734- импульса, в то время как на вход счетчика 2 должно поступить д»»

Хл( к100 импупьсов динеаризованной частоты.

Определяем целое число К; при депе нии чисел АКХ и дЯ

М(хл(734

К; «Е Р) Х(! " хл() Я вЂ” 7

В связи с тем, что К = 7 (7,34

К1= К +1=7+1=8.

Число (1 депений частоты f нв

»( коэффициент (К -1) определится по форму де:

5 64 и; =К; йЧ„М -ьк„;=8 f00-734=66.

Если считать, что счетчик 2 импульсов работает в наиболее раСпространенном коде 8-4-2-1 и учесть, что в предепах участка аппроксимации на его вход поступает 100 импульсов, число

66 на выходе элемента ЙЛИ 8 можно получить, используя дпя его набора частотные компоненты, формируемые на выходах первого и третьего (ипи четвертого) триггеров первой(младшей) и второй декад счетчика 2.

Таким образом, дпя того чтобы на вход счетчика 2 пришло требуемое число 100 импульсов, на выходе управляемого делителя формируется 66 импуль« сов, когда депитепь 1 депит на 7, и

34 импульса, когда коэффициент деления равей 8.

Данное число-импульсное пинеаризун шее устройство с масштабированием дает воэможность построения простых устройств, выпопняюших точную пинеариэацию непинейных выходных характеристик датчиков с одновременным. масштабированием. Устройство поэвопяет значительно сократить обьем используемого оборудования особенно про создании многоканальных информационных измерительных систем. Используемая структура построения устройства дает возможность как равномерного, так и неравномерного разбиения рабочего диапазона на участке аппроксимации.

Формула. изобретения, Число-импупьсное пинеаризуюшее устройство с масштабированием, содержащее управляемый делитель частоты, счетный вход которого является частот7690 6 ным входом устройства, выход соединен с входом выходного счетчика импупьсов, а управляющие входы управляемого делитепя частоты подключены к первым выходам блока памя1и, соединенного первой группой входов с выходами счетчика адреса, а второй группой входов с выходами переключателя каналов, входы которого соединены с управляющими вхо10 дами устройства, о т и и ч а ю щ ее с я тем, что, с цельк повышения точности линеаризации и масштабирования, в устройство допопнитепьно введены группа элементов И, элемент ИЛИ и

15 счетчик длины участков аппроксимации, подключенный выходом к входу счетчика адреса, а управляющими входами — к вторым выходам бпока памяти, соединенного третьими выходами с первыми входами элементов И группы подключенУ ных выходами через элемент ИЛИ к управляющему входу управляемого делитепя частоты, а выходы разрядов выходного счетчика соединены соответственно с вторыми входами элементов И группы и входом счетчика длины участков аппроксимации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэг

1. Папамарюк Г. О. и др. О принципах построения функциональных преобразователей "частота-код спедящего типа с управлением по выходу "Специализированные и комбинированные вычисли 5 тельные устройства" Межвуз. сб., вып.4, Рязань, 1976, 1 19, 124.

2. Авторское свидетельство СССР № 483674, кл. Cj 06 F 15/20, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

М 398985, кл. (j 06 Т 3/00, 1972.

Мдто ави честная юстанвдна канана

Составитель С. Казинов .:

Редактор Q. Зубова Техред Ю.. Ниймет Корректор А. Кравченко

Заказ Э l3/42 Тираж 779 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35; Раушская наб., д; 4/5

Фйпиан ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4