Частотные преобразования

КОРРЕКЦИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ АНАЛОГ—ЧАСТОТА—КОД И ДАТЧИКОВ

Многие из датчиков, такие, например, как термоэлектрические, выходные аналоговые величины которых преобразуют в цифровую форму, обладают тем недостатком, что их характеристика в боль

Шой своей части является Нелинейной. С другой стороны, xapakfe - ристика самого преобразователя, в данном случае аналог—частота - код, может быть также нелинейной. Во всех этих случаях погреш­ность нелинейности характеризуется плавной кривой с ограниченной по величине производной, которую можно аппроксимировать отрез­ками прямых.

Основным способом коррекции нелинейности этого вида явля­ется введение в структуру преобразователя набора контрольных точек на диапазоне входной аналоговой величины. Весь диапазон при этом разбивается на участки, причем границы этих участков должны соответствовать контрольным величинам, для которых из­вестны теоретические точные значения выходных кодов. Вначале

Рис. 39. Преобразователь с коррекцией нелинейности характери­стики.

а — блок-схема; б — характеристика вход—выход преобразователя; в — узел

обратной связи.

кодируется входная аналоговая величина, затем при получении кода, равного эталонной контрольной величине, изменением парамет­ров преобразователя вводится поправка и т. д.

В этом смысле преобразователи типа аналог—частота—код являются очень удобными, так как таким параметром, легко изме­няемым, является крутизна характеристики вход—выход.

Идею коррекции нелинейность характеристики [Я. 61] иллюстри­рует схема, показанная на рис. 39,а, работающая следующим образом.

Частотный сигнал, пропорциональный преобразуемой аналоговой величине, подсчитывается счетчиком в интервале времени, задавае­мом блоком выработки интервала измерения. Со счетчика выводятся некоторые промежуточные значения кодов Z—2б, соответствующие контрольным точкам (U t—U7) на нелинейной характеристике (рис. 39,6). Эти промежуточные значения декодируются в управ­ляющем устройстве, и сигналом с его выхода вызывают переклю-
чёний в преобразователе айалог — частота, в результате Него изме­няется его крутизна характеристики вход—выход.

На рис. 39,в приведен вариант узла обратной связи, форми­рующего компенсирующий заряд. Здесь транзистор Ті, управляемый по базе сигналом с выхода сравнивающего устройства преобразо­вателя аналог—частота, имеет в коллекторе специальный делитель напряжения, ключи Ki—Кь. которого коммутируются управляющим устройством В соответствии С кодами Zi—Zq. Коммутацией этого делителя изменяется величина компенсирующего заряда, а следо­вательно, крутизна характеристики преобразователя.

Следует отметить, что компенсирующий заряд может изменяться и посредством изменения величины сопротивления резистора |/?б, который совместно с резистором Ri образует выходной делитель напряжения.

Корректирующие заряды можно формировать при помощи от­дельного узла обратной связи (Л. 62], который по желанию можно отключать и подключать по мере необходимости. Этот узел аналоги­чен основному узлу обратной связи, а импульсы, формируемые им, могут посылаться на вход интегратора одновременно с основны­ми компенсирующими импульсами.