Поскольку выходной сигнал дифференциальнотрансформаторного датчика пропорционален квадрату скорости вещества, прошедшего через трубопровод, то для получения линейной зависимости необходимо извлечь квадратный корень. Интегральные аналоговые перемножители сигналов не обеспечивают требуемой точности. Например аналоговый перемножитель сигналов КР525ПС2 перемножает с приведенной погрешность 1%, а для дифмонометрических рассходомеров требуется относительная погрешность <0.1%. Такую точность обеспечивают времяимпульсные перемножители сигналов.
Функциональная схема корнеизвлекающего устройства приведена на рис(1).
В отрицательную обратную связь усилителя ставится квадратор, в результате напряжение на выходе усилителя равно квадратному корню из входного. БЗ- блок защиты, предназначенный для предотвращения возникновения положительной обратной связи при подаче на вход корнеизвлекающего устройства отрицательного напряжения.
Функциональная схема множительного устройства приведена на рис 2, где:
ГТН - генератор треугольного напряжения . СУ - сравнивающее устройство. ФУН - формирователь управляющего напряжения. И - инвертор.
К1,К2-ключи.
]£ - блок выделения постоянной составляющей.
Напряжение U1, сравниваемое СУ с напряжение ГТН преобразуется в длительность импульса ( широтно-импульсная модуляция), который модулируется по амплитуде (амплитудная модуляция) напряжением U2, при помощи ключей К1 и К2. Блок^]
осуществляет выделение среднего значения импульсного сигнала.
Временные диаграммы , поясняющие работу множительного устройства приведены на рис. 3
Рис. 3. Диаграмма, поясняющая работу множительного устройства.
Блок формирования управляющего напряжения
Блок формирует напряжение, управляющее работой ключей К1, К2 множительного устройства. Работу блока поясняют временные диаграммы на рис. 4.
На вход блока ФУН подается напряжение с выхода сравнивающего устройства (СУ). Управляет работой блока два противофазных напряжения Uynpl и Uynp2, вырабатываемые блоком гтн.
Блок ФУН устраняет паразитные импульсы на фронтах напряжения Ucy, появляющееся во
время работы сравнивающего устройства. Блок ФУН представляет собой модификацию RS триггера. При высоком уровне
напряжения Uynpl, (Uynpl =H, Uynp2=L) активизируется S вход RS триггера и триггер
срабатывает по первому положительному фронту напряжения Ucy. На выходе блока
ФУН устанавливается высокий уровень (Ucy=H) и до смены уровней управляющих напряжений Uynpl и Uynp2 блок ФУН
нечувствителен к изменениям напряжения Ucy. 
При появлении высокого уровня напряжения Uynp2 (Uynp2=H) и низкого уровня напряжения Uynpl активизируется R вход RS-триггера.
Триггер срабатывает по первому отрицательному фронту напряжения Ucy. На выходе блока ФУН устанавливается низкий уровень и до смены уровней управляющих напряжений Uynpl и Uynp2 блок ФУН нечувствителен к изменениям напряжения Ucy. В дальнейшем весь цикл повторяется. Блок ФУН качественно улучшает работу множительного устройства во всем диапазоне напряжений.
Функциональная схема ГТН приведена на рис. 5.
ГТН, состоящий из интегратора ИНТ, двух компараторов К1 и К2, инвертора И, R-S триггера и ключа К, вырабатывает треугольное напряжение.
Частота ГТН определяется величиной емкости стоящей в интеграторе. Амплитуда треугольного напряжения определяется величиной напряжения Uon2, которое является опорным для компараторов К1 и К2. Пусть R-S триггер находится в нулевом состоянии, тогда интегратор интегрирует напряжение Uonl. Когда выходное напряжение интегратора достигает порога срабатывания одного из компараторов, R-S триггер перебросится в единичное состояние и интегратор начнет интегрировать напряжения другой полярности. Так формируется треугольное напряжение.
Определение требований к ГТН.
Погрешность множительного устройства в основном определяется параметрами генератора треугольного напряжения. Поэтому необходимо установить, как эти параметры влияют на линейность и стабильность преобразователя.
Введены следующие обозначения на рис. 5:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.