Махнанов В. Д., Милохин Н. Т. Устройства частотного и время-импульсного преобразования
БИБЛИОТЕКА ПО АВТОМАТИКЕ
Выпуск 378
ЭНЕРГИЯ
МОСКВА
1970
Махнанов В. Д., Милохин Н. Т. Устройства частотного и время-импульсного преобразования. Москва, «Энергия», 1970. Библиотека по автоматике. Выпуск 378.
В книге рассмотрены основные типы частотных преобразователей аналоговых сигналов в частоту или число импульсов для систем телемеханики и дискретной техники. Приведены принципиальные схемы рассматриваемых устройств, даются примеры практического применения.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников в области автоматики, телемеханики и вычислительной техники.
Редактор Л. 3. Персиц
Технический редактор Л. Н. Кузнецова
Корректор И. А. Володяева
Издательство „Энергия".
Содержание книги Устройства частотного и время-импульсного преобразования
Предисловие
Введение
Глава первая. Общие сведения
1. Классификация аналого-цифровых преобразователей
2. Преобразователи последовательного счета с промежуточным преобразованием аналоговой величины в частоту
3. Основные технические характеристики преобразователей
4. Элементы аналого-цифровых преобразователей
Глава вторая. Преобразователи аналоговой величины в частотно-импульсный сигнал с разомкнутой структурой
5. Преобразователи с периодическим интегрированием аналоговой величины
6. Преобразователи с поочередным интегрированием аналоговой величины
7. Преобразователи с переключением направления интегрирования
Глава третья. Преобразователи аналоговой величины в частотно-импульсный сигнал, имеющие замкнутую структуру
8. Уравнение преобразования. Обобщенная структура. Основные характеристики
9. Преобразователи аналоговой величины в частоту импульсов, использующие перезарядку емкости эталонного конденсатора
10. Преобразователи аналоговой величины в частоту импульсов, использующие в узле обратной связи элементы на магнитных материалах с прямоугольной петлей гистерезиса
11. Преобразователи аналоговой величины в частоту импульсов, использующие в узле обратной связи коммутацию эталонного источника в течение эталонного интервала времени
12. Повышение точности и разрещающей способности преобразователей аналог - частота - код
13. Комбинированные аналого-цифровые преобразователи с использованием промежуточного преобразования аналог - частота
14. Преобразователи аналог - частота - код с каналом выделения периода помехи и блоком автоподстройки
15. Коррекция нелинейности характеристики преобразователя аналог - частота - код и датчиков
Глава четвертая. Время-импульсные преобразователи
16. Некоторые вопросы классификации
17. Преобразователи аналоговой величины во временной интервал с разомкнутой структурой и широтно-импульсной модуляцией первого рода
18. Преобразователи аналоговой величины во временной интервал с разомкнутой структурой и широтно-импульсной модуляцией второго рода
19. Преобразователи аналоговой величины во временной интервал с замкнутой структурой и импульсной обратной связью
20. Преобразователи аналоговой величины в число импульсов с грубым перобразователем аналог-верменной интервал в прямом тракте
Литература
ПРЕДИСЛОВИЕ
Необходимость получения большого объема информации от контролируемого объекта для суждения о его эффективности и надежности стимулирует повышенный интерес к разработке систем сбора и обработки данных и, в первую очередь, к системам автоматического контроля. Использование цифровых методов обработки параметров полученных в качестве результатов контроля, представленных в основном непрерывными величинами (ток, напряжение, время и т. д.), неизбежно связано с решением задачи преобразования формы представления информации.
Основными методами преобразования аналогового сигнала в цифровую форму являются кодо-имиульсное, время-импульсное и частотное преобразования.
Если кодо-импульсные, а также время-импульсные методы преобразования, использующие независимое от входного сигнала формирование эталонного уравновешивающего напряжения (пилообразного или ступенчатого), хорошо освещены в литературе (В. Б. Смолов, Э. И. Титис, E. А. Дроздов и А. П. Пятибратов, В. Н. Хлисгу-нов), то методы преобразования аналоговой величины в частотный или время-импульсный выходной сигнал, в основе которых лежит интегрирование аналогового сигнала, еще в достаточной степени не описаны. Вместе с тем в силу таких их особенностей как большая точность и линейность преобразования, помехоустойчивость, большая, чем при всех других методах преобразования, сравнительно небольшой объем и простота они находят все большее применение в измерительных приборах ведущих зарубежных фирм (Hewlett Packard, Vidar (США), Solartron (Англия), Takeda Riken (Япония).
В данной книге делается попытка обобщить разрозненный материал по данному вопросу с привлечением большого количества отечественных и зарубежных патентных материалов.
Авторы выражают глубокую признательность рецензенту книги доктору техн. наук, проф. В. М. Шляндину за ценные замечания и предложения, а также Л. 3. Персицу, взязшему на себя труд по редактированию книги.
ВВЕДЕНИЕ
Современные системы автоматического контроля основаны на широком использовании сбора и обработки информации. Представление информации в дискретном виде целесообразно в случаях объектов контроля, имеющих повышенный уровень шумов и помех. В этих случаях обычные методы повышения помехоустойчивости измерительного комплекса, например путем применения фильтра, приводят к значительному увеличению времени измерения или к понижению точности измерения.
Методы преобразования аналоговой величины в частоту или длительность временного интервала, основу которых составляет интегрирование измеряемого сигнала, позволяют в значительной мере преодолеть этот недостаток.
При наличии преобразователя «аналог-частота» значительно расширяются возможности электронных частотомеров в результате использования их в качестве цифрового вольтметра, измеряющего среднее значение напряжения или тока. Использование преобразователя, размещенного непосредственно около контролируемой точки, и (передача частотного сигнала по линии связи в систему обработки и регистрации повышает помехоустойчивость не только измерителя, но и линии связи.
Современные системы автоматического контроля и управления проектируются, как правило, с использованием унифицированного параметра. В этом смысле частотный сигнал является весьма перспективным унифицированным параметром, ибо позволяет повысить эффективность системы за счет приобретения способности к обработке сигналов как в виде напряжения или тока, так и в частотном виде, всегда имеющемся среди контролируемых параметров.
Преобразователи аналоговой величины в частотно-импульсный сигнал могут выполняться на основе простейших релаксационных генераторов типа мультивибраторов, фантастронов, блокинг-генера-торов, имеющих большую нелинейность модуляционной характеристики и нестабильность частоты выходных импульсов. Последняя зависит от непостоянства напряжения питания, от нестабильности параметров устройства, изменения температуры окружающей среды и уровня помех на входе.
В книге устройства подобного типа не рассматриваются.
Основное содержание книги составляют преобразователи аналоговой величины в частотно-импульсный сигнал, основу которых составляет интегратор, обеспечивающий переменное время интегрирования в функции входного сигнала, и сравнивающее устройство, отмечающее достижение выходным напряжением интегратора фиксированного уровня и вырабатывающее сигнал, возвращающий интегратор в исходное состояние.
Скачать книгу "Устройства частотного и время-импульсного преобразования". Москва, Энергия, 1970
|