Сравнивающие устройства

Сравнивающие устройства измеряют рассогласование

ε(t) = Y_з(t) - Y(t)

– отклонение управляемой величины Y(t) от ее заданного значения Y_з(t). Сравнивающие устройства в зависимости от вида обрабатываемого сигнала могут быть аналоговые и цифровые, а по результату сравнения – релейными (двух- и более позиционными) или иметь на выходе абсолютную разность рассогласования.

На рис.11.2а приведена схема сравнивающего устройства на операционном усилителе ОУ с отрицательной обратной связью через резистор R₀. На оба входа ОУ подаются: на инвертирующий (-)- сигнал выходной управляемой величины САУ Y(t), а на неинвертирующий (+) - сигнал с задающего устройства Y_з(t). Если принять в схеме

R₂/R₃=R₁/R₀,

то сигнал на выходе будет пропорционален разности

ε (t)= [Y_з(t) - Y(t)] R₀/R₁.

Этот сигнал подается на другие элементы САР, в частности в регулирующее устройство для выработки соответствующего сигнала управления.

Для двухпозиционного регулирования используются компараторы (нуль-органы) (рис.11.2б), в котором в отличие от схемы (рис.11.2а) отрицательная обратная связь отсутствует, т.е. ОУ работает с коэффициентом усиления, стремящимся к бесконечности. В этом случае на выходе ОУ при ε (t)=<0 сигнал d(t) скачком изменяется с логической “1” на логический “0”. Аналоговые схемы сравнения сигналов просты, но не всегда имеют достаточную точность и стабильность работы.

Для сравнения цифровых величин применяются цифровые логические схемы. Сравнение производится поразрядно. На рис.11.3 приведена схема сравнения одноразрядных кодов двух сравниваемых величин Y(t) и Y_з(t), собранная на логических элементах И.

Схему сравнения для двух и более разрядов составляют из одноразрядных схем. Цифровые схемы более громоздки в исполнении, но более надежны в работе в сравнении с аналоговыми.

Поэтому в отдельности они применяются достаточно редко. Все большее применение находят цифровые сравнивающие устройства, реализуемые рабочими программами микропроцессорных устройств.

Рисунок 11.2 – Аналоговые сравнивающие устройства.

Рисунок 11.3 – Схема сравнения одноразрядных кодов двух сравниваемых

величин Y(t) и Y_з(t).