Кусочно-линейные аппроксиматоры

Функциональные преобразователи

Функциональные преобразователи представляют собой устройства для формирования передаточной (амплитудной) характеристики с заданным видом нелинейности. Они предназначены для линеаризации характеристик измерительных трактов.

Основными методами построения функциональных преобразователей являются:

1. использование нелинейных свойств вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов;

2. использование стандартных умножающих и делящих элементов;

3. применение кусочно-линейных аппроксиматоров.

Любую нелинейную функцию у(х) с заданной степенью точности можно аппроксимировать ломаной линией, которая может быть сформирована совокупностью ломаных лучей (рис. 5.1).

Рис. 5.1

Таким образом, задача сводится к построению универсальной схемы, позволяющей менять точки перегиба и передаточные характеристики (рис.1.2, а).

Рис. 5.2

Обозначим:

. (5.1)

Если , то выходное напряжение .

Т.е. при условии, что:

(5.2)

или (5.3)

При выходное напряжение будет u_ВЫХ < 0. Таким образом, положение точки перегиба может корректироваться.

. (5.4)

Коэффициент наклона:

. (5.5)

Точку перегиба (х) и наклон (коэффициент К) можно регулировать независимо, меняя R0 или R2 (рис.1.2, б).

На рис.1.3 представлен кусочно-линейный аппроксиматор из трех звеньев Р_i(х_i, К_i).

Рис. 5.3

При построении кусочно-линейных аппроксиматоров из большого количества звеньев суммирующие ОУ DA1 и DA2 делаются многовходовыми; выходы блоков, сигналы которых должны на выходе иметь положительный коэффициент, подключаются к ОУ DA2, а выходы блоков, сигналы которых должны на выходе иметь отрицательный коэффициент, подключаются к ОУ DA1.

Дополнительное управление коэффициентами передачи отдельных блоков может осуществляться выбором коэффициентов передачи сумматоров по каждому входу суммирования.

При проектировании кусочно-линейного аппроксиматора необходимо проверить, чтобы ни один выход ОУ не попадал в насыщение во всем диапазоне допустимого изменения входного сигнала.

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 554; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!