628033428

TECHNIKA

dr Inż.. MAREK ORZYŁOWSKI ZZEAP MERATRONEK

DYNAMICZNA PRACA

PODSTAWOWYCH BLOKÓW PRZETWORNIKA NAPIĘCIA NA CZAS

Z WIELOKROTNYM CAŁKOWANIEM

1. Wprowadzenie

W dziedzinie woltomierzy cyfrowych napięcia stałego, ze wzgLędu na liczne zalety eksploatacyjno-technologiczne w ostatnim okresie obserwujemy najbardziej dynamiczny rozwój grupy woltomierzy z przetwarzaniem wartości napięcia na wartość odcinka czasu [l, 2, 3, 4]. Zagadnienia najprostszej wersji przetwarzania U/T z kolejnym całkowaniem, tj. przetwarzania z dwukrotnym całkowaniem omawia liczna literatura [5, 6, 7, 8] ,

Przetwarzanie wartości odcinka czasu na wartość cyfrową, stanowiącą wynik pomiaru woltomierza cyfrowego jest obarczone uchybem kilka rzędów niższym, niż uzyskiwane dotychczas uchyby woltomierzy cyfrowych.Wy-nika z tego, że układem ograniczającym dokładność przetwarzania wartości napięcia na wartość cyfrową jest przetwornik U/T.

Celem polepszenia parametrów przetwornika U/T wymagane jest zastosowanie nowych metod analizy tego układu, ponieważ dotychczasowe nie dają tej możliwości [§, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16] , Nową skuteczną metodą jest analiza odpowiednio dokładnego modelu dynamicznego tego przetwornika [17]. Niniejszy artykuł przedstawia analizę dynamiczną dwóch podstawowych bloków przetwornika U/T: rzeczywistego integratora z przełączanym wejściem i rzeczywistego komparatora. .

2. Dynamiczna praca rzeczywistego

integratora z przełączanym wejściem

Układ idealnego integratora z przełączanym wejściem charakteryzuje się następującymi właściwościami dynamicznymi:

1/ Integrator'posiada właściwości, które można przedstawić w postaci równania:

y/t/ f ¹/‘/ ^dt    /¹/

gdzie: x/t/ - sygnał na wejściu integratora, y/t/ - sygnał na wyjściu integratora,

- stała proporcjonalności.

2/ Wejście integratora jest przełączane na odpowiednie ź ródła sygnału w sposób natychmiastowy.

W praktyce żaden z tych warunków nie jest realizowalny. Stosowane układy mają własności zbliżone, z tego względu wykonują założone operacje wprowadzając dodatkowo uchyby.

Zależność między sygnałem wejściowym i wyjściowym rzeczywistego integratora można w sposób ogólny przedstawić w postaci układów niejednorodnych, liniowych, zwyczajnych równań różniczkowych m-tego rzędu. Opis i rozwiązanie tego zagadnienia zostaną przeprowadzone metodą operatorową z zastosowaniem przekształcenia Laplacc' a.

Idealnemu integratorowi można przypisać transmitancję:    ^

«,/•/ —r—    i²'

natomiast układ rzeczywisty charaktery ruje transmitancja o ogólnej postaci:

H_r/s/-- /³/

3

1

W dalszym tekście termin "przetwarzanie wartości napięcia na wartość odcinka czasu" będzie zastąpiony skrótem "przetwarzanie U/Tⁿ.