Непрерывная величина x(t) заменяется последовательностью отсчётов 3 страница

На рис.8 представлена схема одного из вариантов цифро-аналоговых преобразователей. Этот преобразователь работает следующим образом.

При замыкании ключей S₁,…S_N в соответствии с поступающим двоичным кодом α₁,…α_N происходит замыкание соответствующих резисторов R₁,…R_N с низким уровнем опорного напряжения Е. В следствие этого происходит на выходе устройства перераспределение потенциала в соответствии с поступившим двоичным кодом и на выходе формируется выходное напряжение U_вых., соответствующее поступившему коду.

Резисторы R₁, R₂,…R_N подбираются таким образом, чтобы их проводимости соотносились как весовые коэффициенты

(1/R_n) / (1/R_n-1) = (1/R_n-1)/(1/R_n-2) = …= (1/R₂)/(1/R₁) = 2; т.е.

G_n /G_n-1 =G_n-1/G_n-2=…= 2, где G_n,G_n-1,…G₁ – проводимости.

_n

U_вых. = A E ∑ k_i2^i-1;

ⁱ⁼¹

где А – коэффициент пропорциональности;

Е - образцовое напряжение;

n – число разрядов управляющего двоичного кода, поступившего

на входы α₁,α₂,…α_n;

i – номер разряда;

k_i – разрядный коэффициент, который может принимать значения

0 или 1 в зависимости от положения контактов S₁,S₂,…S_N.

Работа пневматического АЦП с время-импульсным преобразованием.

В связи с тем, что в химической промышленности существует высокая вероятность пожара и взрывов, актуальным является разработка АЦП, построенных на средствах пневмоавтоматики – системе элементов УСЭППА. Наиболее простым по структуре и схемной реализации является

АЦП с время – импульсным преобразованием. В своей работе такое АЦП решает следующие задачи. Входной сигнал оно преобразует в интервал времени, а далее этот интервал преобразуется в цифровой код. Структура такого процесса может быть представлена так:

Структурная же схема такого АЦП представлена на рис.10.

Такое АЦП состоит из генератора импульсов стабилизированной часто-

ты ГИСЧ, временного селектора с двоичным счётчиком ВС, блока управле-

ния БУ, блока формирования управляющих команд БФК, двух устройств

сравнения УС1 и УС2 и генератора линейно нарастающего давления ГЛНД.

Работает это устройство следующим образом. На вход временного селектора

ВС, выполненного в виде двоичного счётчика с блоком памяти, поступают пневматические импульсы прямоугольной формы от ГИСЧ. Одновременно с

этим, в момент времени t₀, блок управления БУ формирует управляющий импульс, которым запускается генератор линейно-нарастающего давления ГЛНД. На выходе этого генератора давление начинает нарастать по линейному закону. Когда это нарастающее давление достигнет первого заданного значения на устройстве сравнения УС1, равного нулевому значению пневматического аналогового сигнала 0,2кг/см², с выхода этого устройства сравнения выйдет первый кратковременный управляющий импульс в момент времени t₁. Этот импульс поступит далее на блок формирования команд БФК и сформирует на выходе этого блока высокий уровень управляющего сигнала. Этот высокий уровень откроет временной селектор со счётчиком и счётчик начнёт насчитывать поступающие от генератора импульсы в двоичном коде. В момент времени, когда линейно нарастающее давление достигнет значения входного сигнала Р_вх., поступающего на вход второго устройства сравнения УС2, на выходе этого устройства в момент времени t₂ появится второй кратковременный управляющий импульс. Этот импульс, поступая на второй вход блока формирования команд БФК, сформирует на выходе этого блока низкий уровень управляющего сигнала. Этот низкий уровень закроет временной селектор и его счётчик перестанет считать поступающие от генератора импульсы. Счётчик остановится и насчитанное в двоичном коде на его выходе количество импульсов будет соответствовать входному значению измеряемого сигнала.

Кроме того, АЦП также должен снабжаться устройством хранения насчитанного количества импульсов и устройством обнуления временного селектора.

Принципиальная пневматическая схема такого АЦП приводится в приложении.

Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 74; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!