Мультиплицированные измерительные системы

Мультиплицированные (с общей образцовой величиной) ИС (рис. 5.6), предложены Ф.З. Темниковым и их еще называют системами с развертывающим уравновешиванием . Системы имеют меньшее число элементов,чем параллельные ИС, но несколько меньшее быстродействие. Они используются при измерении только множества одной физической величины, например, температуры в различных точках объекта, сопротивления резистивных датчиков, при измерении напряженности исследуемых конструкций и т.д.

Рис. 5.6.Стуктурная схема мультиплицированной измерительной системы

Отличительные особенности мультиплицированной структуры заключаются в том, что в этой структуре произ­водится «коллективное» преобразование всех n аналоговых сиг­налов от измерительных цепей за один цикл изменения образцо­вой величины Х_к и при этом могут выполняться операции преоб­разования обработки и информации. Остановимся на свойствах мультиплицированных структур более подробно.

При линейном во времени изменении Х_к мультиплицирован­ная структура может использоваться для .коллективного преоб­разования n АМ-сигналов в ШИМ-сигналы, для аналого-цифро­вого преобразования однородных величин без применения ком­мутаторов, для выделения и аналого-цифрового преобразования экстремальных сигналов, ранжирования сигналов по их размерам, выделения сигналов, находящихся в заданных зонах, и т. п. Заметим, что цифровое управление изменением образцовой величины дает более широкие возможности построения эффективных автоматических мультиплицированных структур.

При необходимости выделения и фиксации значений измеряе­мых величин в заданных точках (адресный режим) имеется воз­можность подключать к устройству представления информации выходы соответствующих устройств сравнения.

Устройство формирования образцовой величины может гене­рировать линейно зависящую от времени функцию. Тогда в мультиплицированной структуре производится, по существу, времяимпульсное преобразование измеряемых величин. Если генериру­ется ступенчато нарастающая функция, например, с помощью ЦАП, то существенно упрощается получение цифрового резуль­тата измерения. Если образцовая величина формируется в зави­симости от линейного или углового перемещения какого-то задаю­щего устройства, то упрощаются возможности представления ре­зультатов измерения в графическом виде.

Вид устройств сравнения и генераторов, формирующих образ­цовую величину, в мультиплицированных структурах зависит главным образом от типа модуляции сигналов.

Наиболее широко в мультиплицированных структурах использу­ются датчики с выходными АМ-сигналами. Тогда в большинстве случаев используются устройства сравнения релейного типа, а генератор образцовой величины формирует линейно возрастающее во времени или ступенчатое компенсационное напряжение.

Возможно также использование сигналов параметрических датчиков дли изменения настройки резонансных контуров или ре­жимов работы частотно-зависимых цепей, а в качестве генерато­ра образцовой величины – генератора качающейся частоты.