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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 299

Скачиваний: 1

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

360

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

[ГЛ. V

«весов»:

10° (2° : 2 1

: 2 2 : 23 ) : 101 (2° : 2 1 : 2 2 : 23 )

: 102 (2°:

:2l

: 2 2 :

23 )...—см.

уравнение (13.32).

 

Преобразование числа, заданного в произвольном коде (основание Ь), цифры которого представлены в двоичном ко

де, требует пт камер, где п—минимальное

количество дво­

ичных

разрядов, необходимых для записи Ь в двоичном

коде,

т — количество разрядов при

основании Ъ. На­

пример, для чисел до 2500 при Ъ = 50 требуется 12 камер.

Рве. 13.26. Схема преобразователя цифрового сигнала в количество газа.

В дальнейшем будут рассматриваться преобразователи двоичного кода. Их схемы в силу указанной идентичности структур пригодны для любого цифрового кода, представ­ ляемого в виде суммы двоичных сигналов с. произвольны­ ми «весами».

Преобразователь цифрового сигнала в количество газа может быть*лостроен на основе схемы по рис. 13.25 по­ средством введения клапана К, присоединенного к линии А и предназначенного для периодического сообщения с источником постоянного давления р через линию А (рис. 13.26). При поступлении сигнала рТ от внешнего источника, определяющего периодичность преобразова­ ния, оказываются открытыми клапан К и соответствую­ щие клапаны Kt, в результате чего камера с суммарным объемом VA = %ViDi присоединяется к линии А и в ней устанавливается давление р. Когда сигнал р.т снят, остаются открытыми только клапаны, управляемые сиг­ налами D T = 1, и в результате в суммарной емкости VA, присоединенной к линии А, находится количество газа

1=1

 

П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И

361

где 7V0 = pV0/kQ

— коэффициент

пропорциональности

преобразования,

равный «весу» младшего разряда.

Для преобразования цифрового сигнала в ток приме­ нимы рассмотренные выше источники тока с пульсиру­ ющим сопротивлением, если его камеру выполнить в виде приведенного на рис. 13.25 преобразователя цифрового

[Рпс. 13.27. Схема преобразователя цифрового сигнала в расход газа.

сигнала в емкость, т. е. при замене пульсирующего сопро­ тивления на цифроуправляемое сопротивление (рис.8.12,6).

При постоянном перепаде Др на

цифроуправляемом

со­

противлении,

объем

 

камер

которого

V =

У л

+ Уц

=

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= V„ + V0

2

2{ ~1 Д (рис.

13.27),

расход

газа

равен:

 

^ ^

(

^ 2 2

Н

А

+ 7 л

)

= ^ п

+

г 0 )

(13.36)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 0

=

^

7 Л

=

const,

 

 

 

 

V3[ — объем линии А, соединяющей все контакты сопро­ тивления.

Преобразователь цифрового сигнала в ток реализуется также на основе источника тока с помощью п параллельно включенных сопротивлений, проводимости которых соот­ ветственно настроены. В случае, когда ток должен посту­ пать в линию с постоянным давлением, может приме­ няться набор непрерывных сопротивлений с включающими

362

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

|'ГЛ. V

клапанами. На рис. 13.28, а, бив приведены схемы с под­ ключающими клапанами, стабилизированными уровнями (Ро, Рп) сигналов Dt и переключателями для формиро­ вания стабильных уровней Dt, описываемые соотноше­ нием

При переменном давлении в выходной линии вместо источника ра необходимо примепять источник перепада

Рис. 13.28. Схема преобразователей цифрового сигнала в расход газа в лилию с постоянным давлением: а) с подключающими клапанами; б) при стабилизи­ рованных уровнях сигналов JDj; в) с переключателями для формирования стабильных уровней JDj.

давлений, охватывающий узлы по рпс. 13.28, а (см., на­ пример, схему на рис. 13.29, соответствующую преобра­ зователю, приведенному на рис. 13.28, а).

При выполнении схем из пульсирующих сопротивле­ ний клапаны К можно устанавливать также в линиях, управляющих состоянием приводов контактов пульси­ рующих сопротивлений.

Уменьшение максимального соотношения проводи-

.мостей или емкостей (при пульсирующих сопротивлениях) достижимо, как указывалось выше, за счет разбивки

П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И

363

всех сопротивлений на несколько групп: требуемое изме­ нение коэффициента пропорциональности осуществимо применением нескольких уровней Ар или частоты (по­ следнее только для схемы с пульсирующими сопротив­ лениями) .

На основе источника тока с непрерывным сопротив­

лением

может

быть построен преобразователь цифрового

сигнала в

ток

за счет приме­

 

 

нения

узла

параллельно

 

 

включенных

сопротивлений

 

i

по рис.

13.28.

Одна из воз­

 

можных схем, использующих

Ъ

_±|_

источник

тока, приведена на

рис. 13.30.

 

<i

 

На

рис. 13.31 приведена

 

схема цифро-аналогового пре­

Рис. 13.29. Пример схемы преобра­

образователя,

построенно­

зователя цифрового сигнала в рас­

го за счет

включения в пря­

ход газа в любую лшппо.

 

 

мую цепь

усилителя цифроуправляемого

пульсирующего

г—СО—

, | Ц — s r q

 

 

ь

 

 

о———

i

 

 

ъ

 

C D -

 

1

 

 

Рис. 13.30.

Схема

преобразователя

цифрового сигнала

в ток, построенного

на источнике

тока с непрерывным

 

 

сопротивлением.

 

сопротивления по рис. 8.12,6. В соответствии с уравнениями (13.36) и (12.44)

 

 

1VoPu

п

,

. _

P"Vf

(13.37)

 

 

 

 

 

 

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

P° =

^

D

+ A0,

(13.38)

где

V — объем

камеры

пульсирующего

сопротивления

Л

о. в цепи обратной

связи

усилителя;

 

 

Д0

= iokQ/Vf

=

p 0

V J V = const.

Выполняя прямую цепь усилителя в виде преобразо­ вателей цифрового сигнала в ток по рис. 13.28, получаем

364

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

[ГЛ. V

схемы ЦАП, содержащие одно пульсирующее сопротив­ ление (в цепи обратной связи) (рис. 13.32) * ) . Для этих преобразователей

*2ы* = т г Л -

( 1 3 - 3 9 )

Вместо клапанов Kt, к которым предъявляется тре­ бование герметичности, поскольку они предназначаются

•Л

Рис.

13.31. Схема преобразопятеля цпфровогоЗспгнала

ь давление^

л/*#

R,

Ru(fl

R J f )

 

 

Рис. 13.32. Схемы преобразователей цифрового сигнала давление, строя­ щихся с применением в^прямой цепи] непрерывных сопротивлений.

для отключения расходов за счет разрыва линии, может применяться умножение, обеспечивающее устранение

*) Такая схема, но с непрерывным сопротивлением Пос, опи­ сана в работе [52].

П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И

365

(минимизацию) расхода посредством устремления к нулю перепада давлений на сопротивлении. В этих схемах на входы Ri подают одно из двух стабилизированных давле­ ний в зависимости от значения D\, причем значению D\ — О соответствует давление р0, которому при качественном усилителе практически равно давление в узле 2 .

1.2?

Г*

 

 

 

>

Рбых

 

>

Рвы

 

 

 

 

 

\р,=const

 

 

T/^GOnst

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

6)

 

 

 

 

 

Рис.

13.33. Схемы цифро-аналоговых

преобразователей,

 

 

 

 

реализуемых

с помощью устройств умножения (а) п де­

 

 

 

 

 

ления (б) давления на цифровой сигнал.

 

 

Это осуществляется либо

посредством

стабилизации

уров­

ней

Di

и использования

сигналов

Dj

в

качестве

входов

Rt

(рис. 13.32, б),

либо

посредством

переключения

дав­

лений

(рис.

13.32, в). Возможно,

естественно,

сочетать

оба этих приема устранения расхода, что представляется

целесообразным в цепочках

старших

разрядов.

 

 

Схема по рис. 14.2, а, но

с цифровым

сопротивлением

R2 и непрерывным

сопротивлением

Rx

при

/ 2

= const

осуществляет гиперболическое преобразование в

соответ­

ствии с уравнением (16.15).

 

 

 

 

 

Гиперболическое

преобразование

можно

выполнить

также, включив узел умножения цифрового сигнала на аналоговый в цепь отрицательной обратной связи уси­ лителя (рис. 13.33, о). При наличии простого узла деления аналогового сигнала на цифровой эта структура позволяет

линейно

преобразовать давление в цифровой

сигнал

(рис. 13.33, б). Реализуемые уравнения имеют

соответ­

ственно

вид:

(13.40)

 

kPl)D,

(13.41)

Смотрите также файлы