370 |
ТИПОВЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА |
[ГЛ. V |
Для уменьшения максимального отношения объемов применен рассмотренный выше прием формирования «веса» произведением двух параметров: количество газа вводится как произведение давления на объем. В схеме два уровня давления — Ртах и Рта* • 2~п1'1, первое из которых подведено
Рпс. 13.39. Схсма'цпфро-аналогового преобразователя^
суменыпенньгацотношеннем объемов камер.
кп/2 старшим разрядам, а второе — к п/2 младшим раз рядам. Камеры от Уг до F„/ 2 настраиваются по уравнению
Vi = F 0 . - 2 i _ 1 , |
камеры от |
|
по Vn — по закону |
Vi = |
= V0-2[,-1_п/2. |
Очевидно, |
что |
при этом |
количество |
газа |
в каждой камере при Dt |
= 1 превышает |
количество |
газа |
при D{ = 0 на величину, |
пропорциональную «весу» |
сигнала Dt: |
|
|
|
|
|
|
ДГ9 _ _L» |
т,0 |
. 9 - n/2 . 9i - l |
|
|
а выходное давление, получаемое при соединении всех ка-
мер между собой, пропорционально |
числу |
D = 2 |
A - 2 ' ~ i . |
Как следует из приведенных |
выше |
г'=1 |
Vi, от |
значений |
ношение М максимального объема к минимальному стало
2 П / 2 - 1 вместо |
2 " - 1 , |
при п = 12 оно равно 32 вместо 2048, |
т. е. в 64 |
раза |
меньше. |
|
Если же применять т давлений *) — р Ш а х , |
Р т а х - 2 ~ п ' ' т , |
Ртах• 2 _ 2 П Т П , |
... , p m a x ^ - ( ' " - D " / " 1 , то максимальное |
отношение |
) Принято, что п кратно го.
П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И |
371 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
объемов сужается в 2"-У2а'т-1 |
= |
2<т-^1ш |
раз; так, при |
п = |
1 2 и 7?1= 3 М уменьшается в 2 |
3 |
= 2 5 6 раз и равно |
2«лп-1 _ |
з_ Схема при этом имеет |
четыре уровня |
объемов: |
У\, 2 7 1 ; |
4 7 х , 8 7 х и |
три уровня давлений: р0тах, |
р т а х / 1 6 , |
рГа.х/256. |
|
|
|
|
|
|
|
Цифро-аналоговый |
преобразователь |
на |
рис. |
1 3 . 4 0 со |
держит меньшее количество контактов, чем преобразова тели на рис. 1 3 . 3 8 , 1 3 . 3 9 , однако каждый период его
Рис. 13.40. Схема цифро-аналогового преобразова теля с уменьшенным количеством контактов за счет усложнения тактпостн его работы.
работы включает три подтакта. Сначала все камеры сообща ются с линией, давление в которой р0, затем камеры Vi, соответствующие каналам с Dt = 1, заполняются газом
Рис. 13.41. Структурная схема аналого-цифрового преобразователя.
под давлением р т а х и, наконец, все камеры соединяются между собой.
4. Аналого-цифровые преобразователи. Аналого-циф ровые преобразователи могут быть построены из преоб разователя давления в количество импульсов 1 и цифро вого счетчика 2, преобразующего поступающее количество импульсов в цифровой код (рис. 13.41). В качестве счет чика с выходом в двоичном коде можно использовать, например, цепочку триггеров со счетным входом, причем, поскольку длительность преобразования невелика и,
372 Т И П О В Ы Е П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА [ГЛ. V
следовательно, мало время запоминания, допустимо при
менение |
упрощенных |
схем триггеров, например, по |
рис. 9.25, |
а. Возможно, |
естественно, применение |
цифро |
вого счетчика с выходом в другом коде. |
|
Рассмотренная схема может быть использована |
также |
в качестве |
преобразователя количества газа или |
объема |
ППППППЛ
б)
Рис. 13.42. Преобразователь времени в цифровой сиг нал: а) схема; б) циклограмма.
камеры в цифровой код, если преобразователь 1 исполь
зовать в |
требуемом |
режиме. |
Набор параллельно работающих генераторов прямо |
угольных |
импульсов |
со стабилизированными периодами |
Т0, Т0-2Ъ, |
Г о . 2 п _ 1 |
и равными полупериодами является |
преобразователем реального времени в двоичный цифро вой код. Через время t после начала работы генераторов набор их выходных сигналов Dt (t) представляет собой двоичное число, пропорциональное t (рис. 13.42):
п
Это же уравнение реализуется по структуре рис. 13.41, если узлом 1 является генератор с периодом Го и выпол няется циклограмма рис. 13.42, б.
Схема преобразователя давления в двоичный код, основанного на преобразователе реального времени в дво ичное число по рис. 13.42, приведена на рис. 13.43. Она состоит из преобразователя давления в реальное время (по рис. 13.21) и преобразователя t в двоичное число.
При подаче сигнала р т по сигналу ру, управляющему, например, питанием генераторов, включаются генераторы
|
|
|
П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л И |
373 |
Г{. |
По истечении |
интервала |
времени t = рвх |
дискретное |
давление pY |
изменяется |
и |
останавливает |
генераторы. |
В |
результате |
D = |
р в х . |
Этот же преобразователь при |
годен для преобразования количества газа или объема камеры в двоичное число.
Рпе. 13.43. Схема преобразователя давления в двоичный сигнал.
Схема преобразователя давления (количества газа или объема камеры) в унитарно-десятичный код приве дена на рис. 13.44 *). Она представляет собой преобразова тель давления в количество импульсов, в котором объем
Рис. 13.44. Схема преобразователя давления в унитарно-десятичный код.
камеры пульсирующего сопротивления может принимать
значения |
7 0 , 107„ |
или |
100У0 |
(для |
трех |
десятичных |
раз |
рядов) в |
зависимости |
от |
состояния |
контактов Кг |
и |
К2. |
Pi: |
Pai |
Рз равны |
1,10, |
100 |
единицам. |
Если |
pBx^>Psi |
то pi |
• рп ' Рт = |
1 и |
объем |
камеры |
пульсирующего |
*) Эта структура применима и для других кодов.
374 |
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 |
сопротивления |
V1 |
— 100F 0 ; когда устанавливается р 2 |
<[ |
< Р в х < |
Рз . т о |
РгРп = 1 и Vt = 107 0 , а при P i < |
р в |
х < |
< Р 2 V, |
= 7 0 . |
|
|
|
|
Когда p D X ^> Рз, давление ру с каждым импульсом р( от генератора, поступающим в это время в линию стар шего разряда D3, падает на 100 единиц, при р 2 <С Р в х <С
<^ Рз давление с каждым импульсом падает иа 10 единиц,
Р и с . 13.45. Схема преобразователя тона (давлении)
вдвоичный код .
апри P i <С Рвх <С Рг «вес» каждого импульса равен одной
единице и эти импульсы направляются в младший разряд. В результате входное давление преобразуется в десятич ный код, каждая цифра которого представлена количест вом импульсов.
Преобразователь тока в двоичный код, схема которого показана на рис. 13.45 * ) , основан на обегании: начиная со старшего разряда поочередно подсоединяются источ ники тока, выполненные на непрерывных сопротивлениях,
до уравновешивания входного тока £ |
в х . |
При давлении р„ в узле токи через |
непрерывные со |
противления (источники тока) находятся в соотношении 2° : 21 : ... : 2 П - 1 .
В начале цикла обегания от обегающего устройства ОУ на все элементы памяти и переключатель П одновременно
поступают кратковременные сигналы, замыкающие кон такты элементов памяти, в результате чего через пере ключатель П в линии управления всех контактов Kt
поступает сигпал 0, размыкающий все контакты и уста-
*) На рис. 13.45 приведена схема для положительного тока.
