Генераторные датчики с улучшенными характеристиками в системах управления

• Автор: Алексеенков, Андрей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1. Техническое состояние существующих способов построения датчиков генераторного типа и методов улучшения их
характеристик
1 Л. Основные требования к параметрам систем передачи
информации с частотной модуляцией
1.2. Аналоговые способы повышения линейности модуляционной характеристики в генераторных датчиках
1.3. Аналого-цифровые способы линеаризации модуляционной характеристики генераторных датчиков в устройствах передачи
информации систем управления
Выводы и постановка задач
ГЛАВА 2. Способы построения и структуры высокоточных генераторных датчиков и устройств контроля девиации частоты
2.1. Сравнительный анализ способов стабилизации модуляционной характеристики генераторных датчиков
2.2. Способ построения генераторного датчика с каналом коррекции девиации частоты
2.3. Способ увеличения точности контроля девиации частоты генераторных датчиков
2.4. Совершенствование структуры построения генераторных датчиков многоканальных систем передачи информации с ЧМ-преобразованием
2.5. Оценка влияния полосовых фильтров на точность
многоканальных ЧМ-систем передачи информации
Выводы
ГЛАВА 3. Генераторные датчики с многопозиционным частотным
кодом и их функциональные узлы
3Л. Способ построения генераторных датчиков с
многопозиционным частотным кодом
3.2. Быстродействующие детекторы ЧМ сигналов
3.3. Улучшение параметров преобразователей частоты в напряжение, применяемых в цепях стабилизации девиации частоты генераторных
датчиков
Выводы
ГЛАВА 4. Улучшение параметров генераторных датчиков на логических элементах
4.1. Уменьшение энергопотребления генераторов прямоугольных импульсов
4.2. Разработка и исследование генераторных датчиков на КМОП логических элементах
4.3. Исследование двухканального генераторного датчика с периодической коррекцией девиации частоты
4.4. Исследование и стабилизация параметров генераторных
датчиков на логических элементах
Выводы
Заключение
Список используемых источников
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Развитие современных систем управления характеризуется двумя основными тенденциями: повышением быстродействия устройств
обработки информации при одновременном совершенствовании их программного обеспечения, и улучшением качества средств и систем передачи информации, используемых для преобразования и передачи аналоговых и цифровых сигналов.
Для передачи информации в системах управления в настоящее время широкое применение находит частотная модуляция. Перспективность её обусловлена простотой высокоточного измерения и обработки частотных сигналов, удобством изменения масштаба преобразования, отсутствием искажений при коммутации и передаче сигналов, возможностью непосредственного ввода данных в ЭВМ и высокой помехоустойчивостью.
Надежность и качество систем передачи информации в существенной мере зависят от свойств генераторных датчиков, в качестве которых чаще всего используют ЬС-авто генераторы с управляемым варикапом, емкость р-п перехода которого изменяется под воздействием входного сигнала. При этом наблюдается явное несоответствие между высокой точностью контроля частоты (типичная погрешность цифровых частотомеров не превышает 10"4 - 10'6%), и сравнительно низкой стабильностью и нелинейностью характеристики преобразования генераторных датчиков, составляющей единицы процентов [1].
Для совершенствования одноканальных средств передачи информации с частотной модуляцией сигнала требуется комплексное решение ряда технических задач, к которым, прежде всего, относятся следующие:
1) стабилизация несущей (или средней) частоты Д,;
2) стабилизация коэффициента преобразования входного сигнала в

ЧМ-сигнал 1обр = Го + АГо с образцовой девиацией частоты ДГ0 = К0 их. Такие импульсные генераторы обычно используют в информационноизмерительных системах и цифровых вольтметрах интегрирующего типа с промежуточным частотным преобразованием, обеспечивая ослабление помех сетевой частоты в диапазоне (50 ± 1) Гц на (80 - 90) дБ при относительной нелинейности характеристики не более (0,01- 0,001)% [28].
Рисунок 2.1 - Структурная схема генераторного датчика с каналом коррекции девиации частоты
Особенностью этой схемы является применение линейного и быстродействующего обратного преобразователя частоты в напряжение (ПЧН) и выделение разностной частоты AfP в цифровой форме.
В процессе работы цифровой блок вычитания выделяет разность частот образцового и корректируемого генераторных датчиков [26] :
Afp -foEP ~fp,hlX (fo - fil) + (ffü ~ 4A (2.10)