Главная >  Приборостроение 

1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Помеха

Следовательно, дрейф модулированного усилителя снижается в (5 + Гп/т) раз.

Создание цифровых приборов с высокой разрешающей способностью во многом зависит от помехоустойчивости нуль-органа.

Одним из путей решения этой задачи является использование специальных малошумящих элементов. Но это приводит к значительному увеличению стоимости прибора.

Второй путь - использование метода накопления, но при этом резко снижается быстродействие. Практически время одного измерения составляет несколько секунд.

Структурная схема нуль-органа, работающего по методу накопления [Л. 21, 22], показана на рис. 21.

Для повышения помехоустойчивости в схему нуль-органа введен модулятор Мг, управляемый от генератора высокой частоты А и включенный между усилителем У и пороговым элементом ПЭ. Такой пуль-орган вместо усреднения сигналов модулятора Afi в течение нескольких периодов управляющего генератора Ti производит усреднение импульсов, полученных в результате дополнительного

модулирования импульсами высокой частоты сигнала с модулятора Ml. Диаграмма работы дана на рис. 22.

В общем случае сигнал на входе нуль-органа представляет собой сумму полезного сигнала A(/i (разность Ux-Vyj ff-cad измеряемого и уравновешиваю-

щ Пп Пип напряжений) и помехи:

L X(t)Ui-\-г{t). .

Этот сигнал модулируется модулятором Mi с частотой fi, равной 50 Гц, и усиливается усилителем переменного тока Уь После амплитудно-импульсной модуляции сигнала X{t) t на выходе усилителя У1 полу-i- чается д-1 отсчетов мгновенных значений функции X(t), где n~\=tullu м -время модуляции.

t Функция X(t) представля-

ет собой сумму полезного сигнала At/i и некоторой случайной помехи г(1). Если сигнал Хг подать на вход порогового элемента, порог срабатывания которого близок к величине полезного сигнала, то срабатывание последнего будет носить случайный характер; при этом абсолютная погрешность сравнения может достигать максимальной величины помехи. Для получения достоверной оценки значения полезного сигнала hUi необходимо провести большое количество отсчетов, что в обычных нуль-органах приводит к увеличению времени сравнения,

Выход

Выход

шхмж

Выход Выход

Рис. 22.



в рассматриваемой схеме этот недостаток устранен тем, что сиг-йал Xi(t) с выхода усилителя У1 еще раз модулируется импульсами высокой частоты /2. На входе порогового элемента ПЭ1 вместо одного отсчета получается П2 отсчетов мгновенных значений сигнала Хг, где П2 = и/2, - длительность отсчета.

Полученные Пг отсчеты поступают на вход порогового элемента ПЭ1 в течение времени /и. Если число срабатываний порогового элемента n3i за время /и равно или больше 0,5/12, то полезный сигнал AUi равен или больше порога срабатывания порогового элемента. Такой нуль-орган увеличивает отношение сигнал/шум в П2 раз или уменьшает среднеквадратичную погрешность в Vраз.

Частота модуляции /2 выбирается исходя нз требуемого соотношения сигнал/шум или необходимой среднеквадратичной погрешности.

Определение количества срабатываний порогового элемента Ildi за время /и осуществляется интегрирующим устройством (ЯУ), основанным на преобразовании числа импульсов в напряжение. На выходе интегрирующего устройства включен пороговый элемент ЯЭг, который срабатывает или нет в зависимости от выходного напряжения ИУ.

Построенный по такой схеме нуль-орган [Л. 21] обладал следующими характеристиками: порог чувствительности 3-5 мкВ; входное сопротивление 100 кОм; длительность одного сравнения 20 мс; частота вторичной модуляции 20 кГц.

УПРАВЛЯЮЩИЕ ЦИФРОВЫЕ АВТОМАТЫ

Управляющий цифровой автомат в общем случае представляет собой преобразователь, входными и выходными сигналами которого служат цифровые коды.

В приборах развертывающего и следящего уравновешивания цифровые автоматы выполняются в виде счетчиков импульсов, причем в следящем приборе счетчик должен быть реверсивным, а в развертывающем он принудительно устанавливается в начальное положение.

Управляющий цифровой автомат для приборов поразрядного уравновешивания можно назвать развертывающим регистром [Л. 23]. Бесконтактный резвертывающий регистр показан на рис. 23. Схема содержит распределитель RG, регистр Т1-Т3 и схемы совпадения Ml и И2. Триггеры регистра управляют работой ключей Ki и /Сг (ключи уравновешивающей цепи). Каждый триггер регистра Г1--Г3 имеет по два входа. По входу S триггеры по очереди устанавливаются в состояние 1 импульсами распределителя. На вход R поступает импульс сброса для тех разрядов, в которых должен быть записан 0.

В случае использования в регистре запоминающих ячеек с одним входом схема несколько видоизменяется. В этом случае импульсы установки в состояние 1 и сброса в состояние О должны иметь противоположную полярность, что осуществляется дифференцированием прямоугольных импульсов, выдаваемых регистром.

Рассмотренная схема управляющего цифрового автомата содержит в каждом разряде две запоминающие ячейки (в распределителе и в регистре). Такой цифровой автомат при п разрядах имеет 2



устойчивых состояний; одноразрядная ячейка имеет четыре состояния.

Как показано в (Л. 23], можно построить экономичные схемы развертывающих регистров, в которых одноразрядные запоминающие ячейки будут иметь не более двух устойчивыхсостояний. При этом они требуют минимальное количество усилительных элементов, а все остальные элементы схемы могут быть выполнены средствами пленочной микроэлектроники.

-сброс




1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24