КОМБИНИРОВАННЫЕ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
комбинированными импульсными измерительными преобразователями КИИП называют такие импульсные измерительные преобразователи, в которых на выходе или на входе несколько информационных параметров импульсной последовательности функционально связаны соответственно с преобразуемыми (входными) или преобразованными (выходными) аналоговыми сигналами [Л. 72].
Вычислительными импульсными измерительными преобразователями ВИИП в противоположность линейным импульсном измерительным преобразователям ЛИИП с линейной зависимостью между входными и выходными информационными параметрами сигналов называют ИИП с нелинейной зависимостью между значениями информационных параметров входного и выходного сигналов (функциональные или нелинейные ИИП), со многими входами, а также ИИП, в которых связь между значениями параметров входного и выходного сигналов выражается интегро-диф - ференциальным уравнением (операционные и решающие ИИП) [Л. 35].
В настоящей главе рассматриваются лишь прямые КИИП и ВИИП. Основанием для рассмотрения их в одной главе является то, что многие КИИП одновременно являются и ВИИП.
10. КОМБИНИРОВАННЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
а) Частотно-широтно-импульсный измерительный преобразователь
Функциональная и принципиальная электрические схемы
Синтез частотно-широтно-импульсного измерительного преобразователя ЧШИИП, у которого частота линейно, а длительность импульсов гиперболически зависят от входного тока, может Оыть выполнен на базе двух элементарных моделей ИЛП на рис. 5,в. Процессы в модели ИЛП описываются сокращенной табл. 12.
Таблица 12
Характеристика процесса преобразования |
№ такта |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
Состояние контактов |
/^заРі |
1 |
1 |
1 |
1 |
■Кразі |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
^ЗаР2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
/Сраз2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
Процессы на конденсаторах |
Сг |
Заряд после сигнала от СЭ2 |
Заряд |
Разряд |
Фиксация напряжения на нуле |
С/ |
Разряд |
Фиксация напряжения на нуле |
Заряд после сигнала от СЭ1 |
Заряд |
В отличие от ранее описанной схемы ЧШИИП на совмещенных функциональных элементах, показанной на рис. 16 [Л. 47, 84], рассматриваемый ниже ЧШИИП![Л. 42] выполнен на раздельных функциональных элементах. В нем в соответствии с функциональной и принципиальной электрической схемами на рис. 38 и рис. 39 интегрирующие элементы ИЭ1 и ИЭ2 выполнены на конденсаторах Сі и С'і, сравнивающие элементы СЭ1 и СЭг — на транзисторах Гг,
Ть и Т'г, Т'ь, ключевые схемы Кл1 и Кл2 — на транзисторах Ті й Т' і, источник эталонного напряжения И ЭН— па стабилитроне Ді. В качестве ЛП в ЧШИИП применен триггер Тг на транзисторах и Т'4. Между источником входного преобразуемого тока /Вх и интегрирующими элементами #*9/ и #*92 включены индикатор знака тока ИЗТ на диодах Д3—Д6 и преобразователи входного тока /вх в зарядные токи Пр1 и Пр2 на транзисторах Г3 и Г'3.
Рис. 38. |
Работа ЧШИИП на рис. 39 происходит в соответствии с табл. 12. При этом контакты /(зарі и /Сзарг постоянно замкнуты и на рис. 39 не приведены. Роль контактов /(разі и /Сразг, а также разряжающих ИСТОЧНИКОВ тока /разі и /раз2 выполняют ключевые схемы на транзисторах Ті и Т. Роль заряжающих источников тока /зарі и /зарг выполняют транзисторы Гз и Vз. На рис. 40 для пояснения работы ЧШИИП приведены временные диаграммы напряжений в характерных точках схемы на рис. 39.
С целью снижения порога чувствительности и увеличения выходной мощности индикатор знака тока целесообразно выполнить по схеме на рис. 41 [Л. 56]. Здесь диодный мост выполнен на диодах Ді, Д2 и эмиттерно-базовых переходах транзисторов Тз, Ть, коллекторы которых подключены к базам транзисторов Ті, Тг триггера. Входной ток /Вх практически без потери передается через мост, на вход преобразователя Пр. При изменении знака тока /Вх происходит опрокидывание триггера, с выходов которого сигнал подается, например, на управляющие входы реверсивного счетчика, входящего в состав Пр.