Интегрирование может быть выполнено аппаратными средствами, например с помощью аналогового интегратора. Значение интеграла обычно преобразуется в пропорциональный интервал времени, который измеряется путем подсчета числа импульсов эталонной частоты. Величина среднего значения интеграла относится к середине интервала дискретизации. Пример реализации такого способа АЦ-преобразования показан на рис.8, где приведены аналоговая часть преобразователя и временные диаграммы, поясняющие его работу.
Работой схемы управляют позиционные импульсы, которые поступают от оптоэлектронной пары. Интегратор (DA1, С1) интегрирует ток ФЭУ. Его выходное напряжение равно
> 0
Рисунок 8. Аналого-цифровое преобразование сигналов детектора.
При поступлении i-1-го позиционного импульса формируется строб, который замыкает ключ S2 УВХ (DA2), и на емкости С2 запоминается напряжение интегратора 
за предыдущий интервал дискретизации. Сразу после окончания строба УВХ формируется строб «Сброс интегратора», замыкающий ключ S1, и импульс запуска генератора линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН). Последний представляет собой интегратор (DA3, R3,C3). При запуске ГЛИН ключ S3 размыкается, и конденсатор С3 начинает заряжаться. Когда напряжение ГЛИН достигнет уровня , компаратор К сработает (установится в ноль). В сформированное им временное окно Тизм через схему И на счетчик пройдет некоторое количество импульсов, пропорциональное Тизм и . При поступлении i-го позиционного импульса в УВХ записывается величина 
, полученная за интервал Тдi.
При равенстве UГЛИН = UИНТ имеем
.
Если емкости С1 и С3 равны, то измерительный интервал Тизм определяется формулой
.
Если конденсаторы С1 и С3 одного типа, то погрешность измерения будет определяться в основном зависимостью R3 от температуры и дрейфом ФЭУ. Для уменьшения погрешности применяют способ двойного интегрирования. Он состоит в том, интегратор (DA1) вначале интегрирует в течение заданного промежутка времени ток ФЭУ, а затем – опорный ток другой полярности до тех пор, пока выходное напряжение интегратора не станет равным нулю. Приравнивая интегралы на первом и втором этапах, найдем время второго этапа – оно будет пропорционально интегралу от тока ФЭУ. Емкость конденсатора из расчетов при этом вообще исключается, т.е. ее изменение не вызывает погрешности.
Для устранения ошибок преобразования, связанных с неидентичностью ФЭУ и их дрейфом, производят коррекцию выходных данных АЦП с учетом тангенса угла наклона и начального смещения передаточной характеристики каждого канала N = f(T), где N – код на выходе канала (рис.7).
|
 |
|
и смещение 
. Для подсчета результата измерения в каждом канале детектора (их два) имеется свой интегратор и счетчик, а ГЛИН может быть общим. Кроме этого, еще один счетчик используют для точного измерения интервала дискретизации. Он подсчитывает число импульсов эталонной частоты в течение текущего интервала дискретизации. Эта информация передается в ЭВМ и представляет собой точное значение шага временной дискретизации. Оригинальный способ передачи всей необходимой информации о результатах измерения приведен на рис.8. В этой схеме используются счетчики с параллельной предварительной загрузкой. Они имеют входы разрешения счета СЕ (Count Enable), разрешения загрузки L (Load) и тактовый C. Параллельная загрузка производится по входам DI (Data Input), а вывод результата – по выходам DO (Data Output). Перейти на страницу: 1 2 3 4
Советуем почитать:
Радиопередатчик радиорелейной линии с цифровой модуляцией Радиорелейная связь —радиосвязь, осуществляемая при помощи цепочки приёмо-передающих радиостанций, как правило, отстоящих друг от друга на расстоянии прямой видимости их антенн. Каждая т ...
Проект внедрения волоконно-оптической линии связи между УТС Югорскгазтелеком и 5 городскими АТС Последние десятилетия двадцатого века характеризовались бурным ростом спроса на услуги связи и передачи информации. Согласно статистике объем передаваемой в мире информации и оказываемых ...
Синтез и построение системы управления динамическими объектами Информация об объекте управления может быть получена путем измерения соответствующих параметров. Однако не все параметры могут быть непосредственно измерены из-за отсутствия необходимых ...