книги из ГПНТБ / Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов

Преобразование по гиперболическому закону по дан­ ной схеме не требует источника стабильной частоты. Схе­ ма может быть применена для измерения абсолютного значе­ ния частоты.

Рис. 13.4. Схемы преобразователей частоты в давление, построенные по структуре с глубокой отрицательной об­ ратной связью: а) с обоими пульсирующими сопротивле­ ниями; б) с одним непрерывным сопротивлением.

Если требуется положительный коэффициент передачи К, то целесообразно иметь рг = 0, так как при этом устра­ няется источник давления рх. Для схемы на рис. 13.4, а

в знакопостоянный сигнал давления с требуемым знаком коэффициента передачи осуществимы с помощью схем,

на рис. 13.1, в схема реализует уравнение

/. Знак коэффициента передачи задается знаком p j .

Преобразование давления в ток выполняется с по­ мощью источников тока, управляемых давлением. Схема по рис. 1 3 . 5 , а формирует отрицательный ток i (из линии). Чтобы схема была работоспособной, требуется обеспечить

Hi-

: Pmax - К равно отношению эффективной площади меньшей мембраны к эффективной площади большей мембраны.

Уравнение преобразователя имеет вид:

рого является положительный ток, условие работоспо­

Если А' мало, то диапазон изменения давления рк также мал. Ыа втором входе сопротивления (рис. 13.5, а и б) давление постоянно. В связи с этим, а также учиты­ вая постоянство направления течения газа через сопро­ тивление, при малых К можно применять непрерывное сопротивление.

Преобразователь давления в ток, по­ строенный из сумматора и пульсирующего сопротивления, приведен на рис. 13.6:

Рк = Рвх + Р, i = a ( р к — Р) = «Рвх- (13.11)

Этот преобразователь используется в ин­ теграторах. При введении в сумматоре

уровня отсчета р0 давления рвх преобразуется знакопе­ ременное давление pl% = рвх — р0.

Преобразователь, формирующий расход, пропорцио­ нальный давлению в той линии, куда он поступает, со­ держит усилитель в режиме умножения на постоянный ко­ эффициент и сопротивление (рис. 13.7, а):

а}

Рис.|13.7. Схемы преобразователей давления в ток, выполненных на усили­ теле со стабилизированным коэффициентом: а) ток пропорционален давлению в линии, куда он поступает; б) ток пропорционален давлению, подводимому

извне.

умножения на К оперирует со знакопеременными давле­ ниями, то ток пропорционален р° и вместе с р° меняет знак.

Линейное преобразование знакопеременного давления pi в отрицательный ток i, вытекающий из линии с этим давлением pi, осуществляется с инверсией пульсирую­ щим сопротивлением, входами которого являются рх

и уровень отсчета р„ . При постоянных управляющей частоте и объеме камеры, учитывая, что положителен ток, втекающий в линию, имеем:

Добавив к схеме по рис. 13.7, а пульсирующее сопро­ тивление с проводимостью аг, получаем преобразователь знакопостоянного или знакопеременного дав­ ления в расход в любую

линию (рис. 13.7, б):

Преобразователями давления в объем камеры являются емкости, управляемые давлением (см. § 7).

2. Преобразователи времени и количества импульсов. Генераторы импульсов с постоянным периодом (часто­ той) колебаний являются преобразователями реального

наоборот и др. осуществляются на основе развертывающей системы со ступенчатым выходом, представляющей собой интегратор с постоянным входом (рис. 13.11). Апериоди­ ческое звено охвачено единичной положительной обрат­ ной связью с помощью повторителя со сдвигом, настройка которого" определяет знак и величину Др П ых/" - При

величине А с сдвига, являюще­ гося входом интегратора, на основании уравнений апериоди­ ческого звена и повторителя получим:

чем обеспечивается высокая стабильность А, представляю­ щей собой величину, на которую изменяется давление с каждым импульсом. При Д с ^> О А положительно, т. е.

ДРвых/я > 0.

Важное ДОСТОИНСТВО рассмотренной схемы, преобразу­ ющей количество импульсов в давление, состоит в том, что она не требует промежуточного преобразования в ин­

При применении генератора со стабильным периодом колебаний Т, являющимся линейным преобразователем времени в количество импульсов, рассмотренная схема

При применении генератора стабильной частоты схема по рис. 1 3 . 1 3 преобразует аналоговый сигнал давления в реальное время, точнее, в длительность дискретного сигнала

Если же сигнал рТ также имеет постоянный период

(Тс), то давление преобразовывается в скважность, т. е. происходит широтноимпульсная модуляция:

° (13 . 21 )

Формирование сиг­ нала р т может осущест­ вляться как специаль­ ным генератором ста­ бильной частоты, так и на основе генератора импульсов pt. В послед­ нем случае (рис. 13 . 14 ) Тс реализуется как про­

изведение Т на постоянное число п^^:

На рис. 1 3 . 1 5 , а приведена схема преобразователя, ко­ торый построен по двухсторонней симметричной разверты­ вающей схеме, использующей указанный способ стаби­ лизации длительности сигналов. Разные знаки Ару/An достигаются за счет переключения повторителей со сдви­ гом, обеспечивающих соответствующие знаки перепада давлений на сопротивлении. Постоянные пределы изме­ нения давления ру вводятся с помощью задатчиков дав­ лений pmin и Ртах- Скважность в каждом полупериоде сигнала р у пропорциональна входу р в х , отсчитанному

от pmin (см. рис. 1 3 . 1 5 , б).