Файл: Основы теории и конструкции контрольно-проверочной аппаратуры авиационных управляемых ракет учебник..pdf

Предположим, что при третьем шаге сравнения преобразуемое напряжение окажется меньше значения компенсирующего напря­ жения, т. е. USX<UK3. При этом сравнивающее устройство с по­ мощью напряжения обратной связи Uос откроет ключи КУ—К4'. Через открытый ключ КЗ' четвертый тактовый импульс установит триггер ТЗ в положение «О». Этот же импульс переведеттриг­ гер Т4 в положение «1». Компенсирующее напряжение окажется

равным UK4= ('/2 + ‘/4 + Vie) UaT.

Действия схемы на пятом шаге преобразования аналогичны рассмотренным. Таким образом, в процессе сравнения преобразуе­ мого напряжения с каждым разрядом компенсирующего напряже­ ния в исходном состоянии «О» окажутся триггеры тех разрядов, включение которых вызвало перекомпенсацию, а в опрокинутом — те триггеры разрядов, сумма которых обеспечила наилучшее при­ ближение к преобразуемому напряжению. После окончания цикла

ство.

Время одного такта в преобразователях данного типа состав­ ляет 1—3 мкс при погрешности 0,01%. Основным фактором, огра­ ничивающим быстродействие преобразователя, является время переходных процессов в сравнивающем устройстве. Точность пре­ образования методом ступенчатой компенсации определяется точ­ ностью и стабильностью компенсирующего напряжения и сравни­ вающего устройства.

Работа преобразователей, построенных, по методу электронного считывания (пространственного кодирования), основана на считы­ вании кода с кодовой маски с помощью приемников излучения. Наиболее часто при построении таких преобразователей использу­ ется электронно-лучевая трубка (рис. 2.61), на вертикальные пла­ стины которой подается преобразуемое напряжение, а на горизон­ тальные— пилообразное напряжение развертки.

Положение луча по вертикали определяется входным напря­ жением. Перед электронно-лучевой трубкой устанавливается кодо­ вая маска, которая представляет собой ряд прозрачных и непро­ зрачных дорожек, формирующих на выходе кодированный во вре­ мени световой сигнал при горизонтальном движении луча вдоль маски. Преобразование световых сигналов в электрические им­ пульсы осуществляется приемником излучения, установленным за кодовой маской в фокальной плоскости оптической системы.

Кодовая маска наносится так, чтобы последовательность элек­ трических импульсов была кодовым эквивалентом. Код может быть двоичным или циклическим (код Грея). При использовании кодо­ вой маски с нанесенным двоичным кодом возможен неоднозначный отсчет, если луч скользит по границе между соседними строками. Использование циклического кода устраняет неоднозначность от­ счета, так как коды, расположенные по границе, отличаются толь­ ко в одном разряде, но при этом усложняется схема преобразова­

82

теля в связи с необходимостью дополнительного преобразования циклического кода в двоичный код.

Перевод циклического кода в двоичный осуществляется по сле­ дующему правилу: все цифры старших разрядов (до первой еди­ ницы включительно) циклического кода в двоичном коде сохра­ няются, а для остальных разрядов цифры сохраняются, если слева от данного разряда в циклическом коде было четное число единиц, и меняется, если число единиц нечетное. Например: число в цик­ лическом коде — 0 1 1 0 0 1 0 1 , пиело в двоичном коде — 0 1 0 0 0 1 1 0 .

Преобразователи, построенные по методу электронного считы­ вания, отличаются высоким быстродействием (до 15* 1 0 6 преобра­ зований в секунду), но сравнительно малой точностью (погреш­ ность составляет 0,5—1%). Погрешности возникают за счет не­ идеальной фокусировки луча и точности выполнения отклоняющих систем.

Цифро-аналоговые преобразователи

Во многих автоматизированных системах контроля необходима подача сигналов управления с ЦВМ на объект контроля. Возни­ кает задача преобразования управляющего сигнала, представлен­ ного в двоичном коде, в напряжение. Такое преобразование осу­ ществляется с помощью цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП). При построении ЦАП в основном используются методы

суммирования напряжений и токов, причем каждому разряду соот­ ветствует определенное значение аналоговой величины.

В состав схемы преобразователя с суммированием напряжений (рис. 2.62) входит запоминающий регистр и суммирующий опера­ ционный усилитель. На триггерах 77—Тп регистра в течение всего периода преобразования сохраняется значение преобразуемого -двоичного кода. На входы суммирующего усилителя подаются на­ пряжения, снимаемые с нулевых плеч триггеров регистра. Эти на-

V___ _______^__________ V

Цепочный ход

Рис. 2.62. Цифро-аналоговый преобразователь с суммированием напря­ жений

пряжения на определенных входах суммирующего усилителя от­ личны от нуля только тогда, когда на соответствующем триггере записана цифра «1». Для того чтобы напряжения, подводимые ко входам, суммирующего усилителя, были одинаковы и их значение было стабильным, на плечи триггеров через диоды подается опор­ ное напряжение.

Величина выходного напряжения суммирующего операционного усилителя соответствует значению преобразуемого кода, так как суммирование опорных напряжений производится только для тех разрядов регистра, где записана цифра «1». Каждому разряду ре­ гистра соответствует свой вход усилителя с определенным коэф­

Точность преобразователей с суммированием напряжений опре­ деляется точностью операционного усилителя и стабильностью

84