Ввод аналоговых сигналов в контроллер.

Известен способ ввода аналогового сигнала в персональный компьютер, состоящий в том, что аналоговый сигнал преобразуют в код с помощью соответствующего аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и затем этот код вводят в компьютер . В этом случае могут использоваться АЦП различных типов, с различным быстродействием и т.д., в частности АЦП. Однако при указанном вводе требуются соответствующие блоки и узлы для хранения кодов и их последующего ввода в компьютер, что существенно усложняет реализацию способа.

1. Способ ввода аналогового сигнала в персональный компьютер, состоящий в том, что этот сигнал подают на один из входов компаратора, на второй вход компаратора подают опорный пилообразный (линейно-меняющийся) сигнал, в каждом цикле ввода командами с компьютера опрашивают состояние компаратора, амплитуде сигнала ставят в соответствие число опросов компаратора от начала цикла до момента срабатывания компаратора, и это число заносят в память компьютера с учетом известной зависимости между амплитудой и числом опросов, причем начало каждого последующего цикла формируют командами с компьютера непосредственно после срабатывания компаратора, отличающийся тем, что находят отношение полного времени ввода сигнала к полному числу опросов компаратора за это же время, суммируют число опросов компаратора от момента начала ввода сигнала до текущего цикла ввода, умножают это суммарное число на указанное отношение, и полученное значение заносят в память компьютера как значение текущего времени для амплитуды сигнала в соответствующем цикле ввода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на компаратор предварительно подают постоянный сигнал известной амплитуды, и по числу опросов компаратора определяют зависимость между амплитудой и числом опросов.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что опрос состояния компаратора производят по одной из линий стандартного порта компьютера, например по линии готовности внешнего устройства, а команды начала каждого последующего цикла передают по одной из линий того же порта например, по линии готовности к передаче информации.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при вводе сигнала через СОМ-порт компаратор опрашивают по линии (DSR), а команды начала каждого цикла опроса передают по линии (TxD); при вводе сигнала через LPT-порт компаратор опрашивают по линии АСК или BUSY, а команды начала каждого цикла опроса передают по одной из линий DO-D7; при вводе сигнала через USB-порт компаратор опрашивают по линии D-, а команды начала каждого цикла опроса передают по линии D+.

3. Практическая задача: Рассчитать основные характеристики апериодического (инерционного) звена, такие как: передаточная функция, комплексная частотная характеристика (КЧХ), амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и фазо-частотная характеристика (ФЧХ). Привести примеры данного типа элементарного динамического звена.

Передаточная функция:

,где k - коэффициент усиления звена;T — постоянная времени, характеризующая инерционность звена. Чем больше постоянная времени звена, тем дольше длится переходный процесс.t–время запаздывания

Переходная характеристика: