Файл: Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 302

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И

349

В случае

поступления сигнала р т в момент

появления

Рвых = 1 и

постоянной 'длительности сигнала рт, что

'

а)

6)

[Рис. 13.14. Преобразователь давления в скважность: а ) схема; б) циклограмма.

Рис. 13.15. Преобразователь давления в скважность, по­ строенный на двухсторонней развертке: а) схема; б)

циклограмма.

достигается за счет установки триггера с раздельными входами * ) , реализуется линейное преобразование давления

*) Возможно применение для этой цели импульсатора, особенно когда требуется большая длительность сигнала р т .


350 Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА [ГЛ. V

в период

прямоугольных

колебаний

(рис.

13.16)

*)

или

гиперболическое преобразование

в ч а с т о т у / п ы х

колебаний:

 

 

А

-

 

 

 

=

T. +

-tP,вх'о

(13.23)

Рн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(13.23')

Р7

 

 

 

 

 

 

 

 

А

^вх

 

 

 

<

 

 

где

Т0

=

const <^ Т — длитель­

 

 

 

 

Рвы,

 

 

 

ность открытия

контакта

К,

рав­

 

 

 

 

 

ная для приведенной схемы полу­

Рис. 13.16. Схема линейного

такту сигнала

pt.

 

 

 

 

 

При

большой

проводимости

преобразователя

давления в

 

период

прямоугольных

им­

клапана К постоянная

составляю­

 

пульсов.

 

 

 

 

 

 

щая Т0

может

быть довольно

ма­

лой.

Полное

устранение

составляющей

Т0

достижимо

при

применении

схем по

рис. 13.17, в которых

каждый

полутакт

выходных колебаний

пропорционален

входно­

му давлению:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ в ы х = t/kp°

 

 

(13.24')

где Д х

и Д 2

— изменения

давления ру за

один

импульс

pt при

увеличении и уменьшении

давления.

для пре­

Схема по рис. 13.13 может служить

также

образования

количества

газа

в

камере

V в количество

импульсов или время:

 

 

 

 

 

 

 

п = Nli

(п),

 

 

(13.25)

 

 

t

= Nli

{t).

 

 

(13.25')

 

 

 

 

 

При этом pvx = р0 и повторитель имеет отрицательный сдвиг; по линии, в которой обычно давление равно рн, может вводиться входное количество газа.

*) Схемы по рис. 13.14—13.17 имеют структуру генератора пря­ моугольных импульсов. Они отличаются от схем, приведенных на рис. 9.14, наличием линейных разверток на пульсирующих сопро­ тивлениях вместо нелинейных на непрерывных сопротивлениях.


П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И

351

Схемы по рис. 13.13, 13.14, 13.16 могут работать также при перемене местами входов рн и рвх, если сдвиг отри­ цателен в повторителе. Если уровень отсчета ра равен

Рис. 13.17. Линейный преобразователь давления в период прямоугольных импульсов, построенный на двухсторонней развертке: а, б) для знакопостоян­ ного сигнала; в, а) для знакопеременного сигнала.

или превышает максимальное входное давление, то не­ обходимо либо ря и рвх поменять местами, либо изменить знак сдвига в повторителе.

При рвх = const приведенная на рис. 13.13 схема является преобразователем объема камеры в количество импульсов или время. В соответствии с уравнениями

352

Т И П О В Ы Е П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е

У С Т Р О Й С Т В А

[ГЛ.

V

(13.19) и

(13.16')

при

р и

= р 0

и

7 > F j

7^ =

7 / 7 !

и

 

 

^вых

 

V.

 

(13.26)

Аналогично преобразователи по рис. 13.13, 13.14,

13.16 могут использоваться для преобразования

количества

газа или объема камеры в период

или скважность

прямо­

угольных

импульсов.

 

 

 

 

 

 

 

Преобразование

знакопеременного

 

давления

в количество

импульсов,

реальное

время,

период

 

(частоту)

или

скваж­

ность осуществляется с помощью рассмотренных пре­ образователей знакопостоянных сигналов давления. Вы­ ход таких преобразователей формируется двумя сигна­ лами — сигналом, пропорциональным модулю входа, и дискретным сигналом знака; таким образом, эти преобра­ зователи могут использоваться также в качестве преобра­ зователей модуля знакопеременного давления во времен­ ные сигналы.

Остановимся на некоторых схемах.

На рис. 13.18 приведены преобразователи, построенные на односторонних развертках. Преобразователь по рис. 13.18,а работает при sgn " (Apv/n) = const; при этом используется возможность переключения начального и конечного давлений развертки (см. циклограмму на рис.

13.18, б). Работа преобразователя по рис.

13.18, в стро­

ится на основе изменения

знака Apv/n

 

(см.

циклограмму

рис.

13.18, г)

посредством

изменения

знака сдвига

Дс .

F Пример

преобразователя

знакопеременного

сигнала,

содержащего

двухстороннюю

развертку, приведен на рис.

13.17, в. Он

отличается от преобразователя положитель­

ного сигнала

по

рис. 13.17, а наличием усилителя, фор­

мирующего сигнал pi знака входного

давления p D X ,

и

логического

узла

L , включающего

при

отрицательном

Р в Х

развертку

в противоположном направлении

по срав­

нению с Рвх ^> 0. Узел

L

реализует

операцию

«равно­

значность»

или

«неравнозначность»

в

зависимости

от

схемы включения усилителей. Эта схема, как и при­ веденная на рис. 13.17, а, пригодна для линейного пре­ образования в количество импульсов и период и для ги­ перболического преобразования в частоту прямоугольных импульсов.


§ 13]

П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И

353

Преобразователь дифференциалов давления в число импульсов (рис. 13.19) представляет собой устройство, в котором давление в камере интегратора непрерывно

Рь®

 

Pt

 

рг*т

 

 

РА \Рвх

PfPfo

 

 

а)

I

Plx't!

 

 

Pi

 

 

 

Si

 

РЦ

РбхИ>

PlbtXl

ж

Г

 

О

 

1\

 

 

8)

Рис. 13.18. Линейные преобразователи знаконерсмешюго давления во времен­ ные параметры, основанные на переключении начального и конечного давле­ ний развертки (а, б) и знака производной выходного давления развертки (в, г).

следит за входньш давлением. Он содеряшт реверсивный интегратор с постоянным входом, включающий в себя апериодическое звено, два повторителя, вводящих в

12 Е. В. Фудим


354

Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА

[ГЛ. V

интегратор входы противоположных знаков,переключатель повторителей и усилитель (с зоной нечувствительности).

Преобразователь имеет два выхода — п (абсолют­ ная величина дифференциала в унитарном коде) и р у

V

Г

Ре.

о Г

\Рел

Рис. 13.19. Схема преобразователя дифференциалов давления в количество импульсов.

(знак дифференциала).

Из

уравнения (13.19) следует

п = | Д/)ц х |: Д.

Уравпенпе усилителя

имеет

вид

ру

= s g n A p D X .

При подаче выходов па реверсивный счетчик получается

цифровой манометр. Его показание равно

 

и а = 2 ( n S g n A p B 3 C ) « S % = T ^ -

( 1 3 - 2 7 )

Такой цифровой манометр интегрирует ошибку и требует периодического сброса.

Линейные преобразователи временных сигналов в дав­ ление или количество газа и обратно могут строиться и на других источниках тока (например, на изображенном на рис. 9.11, б, который не содержит пульсирующего сопротивления).

Схема преобразователя времени в давление или коли­ чество газа приведена на рис. 13.20. Он содержит упомя­ нутый источник давления, камеру и клапан, предназначен-