автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Высокоточные время-импульсные преобразователиинформации

I ! и

1 о ? с• 1

° ' ХАРК1ВСБКИЙ ДЕРЖАВНИЙ П0Л1ТЕХН1ЧНИЙ

УН1ВЕРСИТЕТ .

На правах рукопису Тирса В1ра Валентишвна

МЕТОДИ ПОБУДУВАННЯ ВИСОКОТОЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧ1В ЧАС - КОД

Слещальшсть: 05ЛЗЩ- обчислювальшмашини,системи

та мсреж1, елементи та пристро'1 обчислювальнсм техшки та систем керування

Азтсрсферат дисертэцн па здобуггя науковсгс ступеня кандидата техшчних наук

Харюв- 1996

Дисертац1€ю € рукопис

Робота виконана в Харювському Державному автомосЯльно-дорожньому техничному ун1верситеть

Науковий кер1вник: кандидат техн!чних наук, доцент Алексов Олег Павлович.

0ф|ц1йн1 опоненти-. доктор техшчних наук, професор ¿¡денко Констянтин 1ванович

кандидат техшчних наук, с. н. с. Стадник Петро Омелъянович

Пров1дна орган1зац1я: Державне науково-виробниче объед-

нання "Метролопя", м. Харкав

Захист в ¡дбудеться 1996 р. о 14— годит на

зас1данш спешал^зовано! вчено! ради Д 02.09.06 у Харювському державному пол ¡техничному ушверситет1 (310002, м. Харк1в. МСП. вул. Фрунзе 215.

3 дисертац1€с можна ознайомитися у ¿¡блютеш Харк!вського державного пол1техн1Чного ушверситету.

Автореферат роз!сланий /¿"^ ^^/Ул1996 р.

I

Вчений секретар спешал130$ан0! вчено! ради

К1з1лов В. У.

Загальна характеристика робота

Aiy-пчю nvu IPOUH Uo niniQ^unuii anani r\rvonu»4H/\f ODTAUOTH-

. j ^...^...»w . ^ • ■»• ' -"J •" ■ — .4 - ■ — ^ —.....J -----— ■ •-

aauii виробництва на перший план висуваються системи, у кон-Typi управлжня котрих знаходиться ЦОМ, ado MiKponpoueccop. KpiM того, досить багато первинних чутливих та вимТррвальних пристро'ш систем автоматичного управлжня, наприклад, оптич-Hi локатори, або датчики верстат^в с ЧПУ на вход! марть час-, то безперервний сигнал, а на виход1 цифровий його екв1валент, код. Таким чином, у сучасних компьютеризована системах широко застосовуються перетвсрсвач1 безперервних величин у, цифровi та навпаки. 3 деб1льшого ix називарть аналоге-цифровими та цифроаналоговиш перетворювачами С АЦП i ЦАП стосовно). Багато АЦП у свой основ! мавть часово-1мпульсне перетворення сигнал1В СЧ1П).

Головт вимоги. що ставляться до АЦП. у тому числ1 i Ч!П.'€ точн¡сть та швидкод1я. Удосконалення цих характеристик € центральним напрямком дослщжень у галуз1 отримання, перетворення i обробки ¡нформацП. Значний внесок у розв'язання проблем шдвищення точности та швидкодп АЦП зробили школи Е. I.FiTica, А. 1. Кондалева. П. П. Орнатського, В.Б.Смолова. О.П.Стахова. Ю. М.Туза. М.П. Цапенка. Б. I. Швецького, В.М. Шляндша та ¡нш.

Проблеми шдвищення точности i швидкодП' виршувались за рахунок удосконалення технологи виготовлення электронних елемешчв, введения надлишковоеп - застосування структурних метод in. використання досягнень компызтер1зац)1 в ranysi автоматично! обробки imlopMauii. Останне давало змогу широкого .застосування принципу осереднення. Вичерпання можливостей технологи примушуе використовувати структурну надлишковють та осереднення.

Структурна надлишков!Сть. що поляга« у створенш двох паралельних канал ¡в пёретворення нев!домо1 та зразково'1 величин у в1дношення двох код!В, дозволяе реал¡зуваги принцип ¡нвариантност| (принцип двохканальностч академжа Б.М.Петрова), завдяки якому можливо позбавитись систематичних похибок Ч1П.

Принцип осереднення значень перетворовано! величини зас-тосовуеться давно. При цьому робиться припущення. що випад-ков! похибки перетворення розпод^яються за нормальним СГау-совимЭ законом 1 арифметична середина точнша за результат поодинокого перетворення у (п - юлькють перетворень]. Але, як в1домо, юлыасть перетворень, що ведуть до зниження випадкових похибок. дуже обмежена. При чому, зростання точ-ност1 в ^П приводить до зниження швидкодП' у п раз.. Тому дуже доц1льна розробка метод ¡в перетворення. завдяки яким ме-тодичн1 похибки окремих перетворень розпод1ляютьоя Р1Вном1рно. Осереднення таких перетворень тдвищуе точшсть у п раз. Використання таких осереднень у куп1 з принципом двохканальностК дае змогу побудувати Ч1П повторюваних в!др1зк1в часу з похибками коло Ю',3с. та часом перетворення значно меншим за 1 с.

Мета /юсл1джень поляга€ у створенш метод¡в та пристрот високоточного. часово-1мпульсного перетворення ¡нформацм, у котрих 0ргйн1чн0 сполучаються принцип жвариантноспч для позбавлення систематичних та принцип осереднення для понижения випадкових похибок перетворень.

Поставлена мета досягаеться ршенням наступних задач:

1. Розробити методи та структур» Ч1П, використовуючих осереднення при випадкових та регулярних ^получениях перет-ворюваних штерва;пв часу та шкал квантуючих )мпульс1в. Про-

анал1зувати методичш похибки квантування та час перетворен-

|1Л II ifbrtriii'M »•»

< IVI 111-JfVpn«v<Ц11| ,

2. Досл1дити поведшку ¡нструментальних похибок Ч1П при випадкових та регулярних сполученнях перетвориваних ¡нтервал|'в часу та шкал квантуючих ¡мпульс1в.

3, Досл1дити поведжку методичних i i нструментальних похибок осереднених результат1в перетворення при оргажзацп Ч1П по 36iry стартових i стопових ¡мпулкпв з ¡мпульсами квантування.

Методи досл1джень опирасться на анал1з похибок перетворення ¡нформашУ. Teopio, чисел та Teopin ймов1рностей, мате-матичне моделювання npoueciB перетворення аналог-час-код та методи наближення ¡рацюнальних чисел рацюнальними та. п!дх|"дними дробами.

Паукова новизна полягае у розробц1 теоретичних питань осереднення результате перетворень, методичн1 похибки кот-рих розподмяються píbhomípho;

- розробт' модел1 двохканального аналого-цифрового перетворення ¡нформашк що опираеться на наближення результату перетворення шдхиними дробами та принцип íHBapiaHTHOCTi;

- у доказ1 обмеженостi точность перетворення перюдичних штервал!в часу р1внем репродукування еталошв частота i часу;

у показ! принциповог обмеженост! точност» BHMipy дов-жини обмеженостю точност1 викнрювання часу; "

- у показ! причин виникнення випадкових похибок перетворення часу i характеру часткового руйнування ними точность що могла бути досягнута розробленйми методами.

- Практична цжтсть досл1джень полягае у тому, що розроб-леш метод! та пристро! перетворення шФормацП' можуть бути

зразу використаш при ¡нженерному проектуванш цифрових дат-чиюв, р!зноман1тних викйрювач1в геометр!! деталей у машино-будуванш, металургп, тощо. Перетвор»вач1 "кут-час-код", використанг у вим1рявач1 великих Д1аметр1в; перетворювач! "в1дстань-зсув фази-час-код" у вим1рювач1 товщини металевого прокату. .

Рикористання результа^в роботи.

Основыi положения та висновки використаш при проекту-ванн1 перетворввач1в "кут-код" та "в1дстань-код". то розроб-лялись для НД1Ачормет н. Днтропетровськ. Вказат перетворю-вач1 НД1Ачормет застрсован! у розробках вим!рювач1в диаметр1в труб великого nepepi3y. та зал!зничних вагонних кол1сних пар; у системах вим1рювання товщини прокату чорних метал ¡в.

У навчальному npoueci матер!али дисертацП' використову-ються при читанж лекцМного курсу "Метролопя та технолопчш вим!рювання галузГ, при проведенш практичних занять з метрОлоп'!, курсового та дипломного проектування is студентами спешальностей 7. 092.501 - автоматизашя технологиях npoueci в та виробництв; 7.092.206 - электрообладнання автомобшв i TpaKTopiB.

Апробац1я роботи. Положения flicepTauiï та результат« дс>сл1джень допошдались • i обговорювались на I Украшено й науково-техтчжй конференцП' "Метролопчне забезпечення в галуз1 электричних, магжтних та радютехшчних вмнрювань" См. XapKiB, . НПО "Метролопя", 1994 р.);. 111 пауково-техшчшй конференцП "Контроль i управлжня в техН1чних системах" СКУТС - 95) Шнницький ДТУ та 1К ¡м. В.М.Глушкова HAH Укра'ми. вересень 1995 р.); щор1чних сту-дентських та викладацьких науково-техшчних конференшях

XapKiBCfcKoro Державного автомобiлъно-дорокнього техжчного уш'верситету протягом 1992-1995 p.p.

ПублпсацП. По TeMi дисертацП' опубл1ковано 2 статп, депошровано 1 рукопис. маеться 3 тез и допов1дей.

Структура та обсяг дисертацп.

Дисерташя складаеться ¡з вступу. 4-х глав. висновюв; описка використаних джерел i3 99 наймеиувань, 5 додатюв. Основний обсяг роботи 140 стор. . 42 малюнки. Обсяг додатюв 11 стор. Усьго 165 стор.

Зм1"ст роботи.

У встут обгрунтовано актуальшсть теми досл1джень. показано наукову новизну та практичну значимость отриманих результатов, викорисвання одержаних ршень. Приведено коротку анотацш глав дисертац!йно1 роботи.

У nepiuifl глаЫ 'зроблено анал1тичний огляд особливостей Ч1П безперервних величш' у цифров! екв1вален'ти. Показана спыьшсть Ч1П электричних сигнал1в, плоских " кут|'в, ш'дстаней. а також ix вгдзначжсть. Показан! причини виник-нення методичних та шструментальных похибок перетворення аналог-час-код. Зокрема розглянуто похибки квантування, нес-'таб1льности частот, наявности ..теплового шуму, похибки В1Д нечеткого формування стартових та стопових ¡мпульсмв; похибки прив'язки стартового Сстолового} ¡мпульсу до шкали квам-•гугчих ¡мпульсш та похибки нелМйнослч розгортаючо! Функц1Г

Лал1 доведено, що систематичш' похибки перетворювання можуть бути практично повнютю виключеж з результату перетворення в pasi застосування двохканаяьного одночасного перетворення эталонно! та спостер¡гаемоУ величин. Це стае можли-шм завдяки тому, то у двохканальних перетворпвачах шлком

реал1зу€ться принцип ¡нвариантиосп (принцип двохканальност! 15. М. Петрова).

Показано, що випадков! лохибки перетворення мають р1зш ймов1рностн1 розпод!ЛИ, а пошуки суматорного розпод1лу двох-канальних Ч1П через композицию закотв розподшв неможлиЫ. Тому для одержання суматорного розподту лояльно використа-ти метод Монте-Карло. Зниження випадкових похибок можливо через осереднення незалежних результатов перетворень. Показано обмежежсть шдвищення точност! за рахунок осереднення результат ¡в, що розпод1ляються нормально.

Писновки, що з роб лен I' по перш'й глав!, дозволили сформу-лювати мету досл1дж'ень. а також поставити' задач!,. >як1 потр1бно виршити для досягнення мети.

Друга глава присвячена розгляду осереднень багаторазово иовторюваних результат¡в перетворень у одно- та двохканаль-них Ч1П при класичному квантувант повторюваних жтервал^в часу. На приклад» автоматичного лазерного дальномеру САЛДЭ для малих втстаней побу.товано {мпульсну модель Ч1П.

Час загаювання вибитого лазерного ¡мпульсу АЛД ' \ = 2 О/с,

де Э - В1дстань В1д АЛД до об-екту, с = 299.792.458 м/с -швидк/сть расповсщження электромагнитного випромживання у вакуумь

Для малих В1дстаней гпдходить тальки безперернне випромжпвання лазера, з синусо!'дальнов модуляцгёю, тоб-то Фазовий спос1б вим1рювання. Формування ¡мпульсних посл1довнос.тей. при цьому, дае ¡мпульсну модель Ч1П, яку показано на рис. 1. Якщо частота перетворень Г = 1 / Тр (Т -нерюд перетворення") 1 частота квантування 1 / Т0 досить ттаб»льш. то у п( випадках- вил1ки мапть значения N. а у п2

2 мон/Oty

иы»

ZJ

—'з ■ ^

m-ztJ

-ir шссшэ

дИ— à

1Г

иот

I лонлслу

випадках N+1. Сума в!ДЛ1К1в за п = п2 осереднень буде

£ N.. Середне значения перетворовансго ¡нтервалу I мае ме-1-1 1 1 тодичну похибку

М 2= дт= Т/ п,

И О О '

через те, то похибки в!дл1к1в розпод1ля»ться р!вном1рно у ¡нтервал! кроку квантування Т . . Якщо частота Г нестабильна, тоб-то шкала кванту»чих

р

¡мпульав випадково сполучаеться 31 стартовими та стоповими ¡мпульсами, то середне значения методично! похибки перетво-' рения ¡нтервалу 1

Л1 = Т/ Уп. * о

(нструментальж похибки, то виникапть при осередненж. мають систематичний та випадковий характер. Причина IX ви-никнення полягае у эб\гу ¡мпульс1В квантування з1 стартовими та стоповими ¡мпульсами. Дано анал)з та оцжку ¡нструментальних похибок. Розглянуто методи оргатзацп. та структурно схеми одноканальних ЧШ, що працшть за принципом осереднення перетворень, метояичн1 похибки котрих розпод!Ляються р!вном1рно (рис. 2.}

Показано, що стаб1льний перюд стартових СстоповихЗ ¡ыпулъслв дозволяв створити двохканальн! Ч1П. як! е не ■пльки ¡нвариантними в1дносно систематичних похибок, аое лозволяють застосувати при осередненш наближення рашональними та шдхчдними дробами. Цей процесс в/дображуе рис. 3.

Результат перетворення в данному випадку мае вигляд

*.= т р.= Та, СП

1 р!-1 ь ¡-1 Р' Р п

II п

Де Т - пер!ОД розгортаючо! функцП', £ N.., £ N . еуми

Р 1 1 11 ¡_1 Р1

квантуючих ¡мпулъсш, що в!дпов1дають перетворгшашй величи-

III 1 , та ампл!Тудному значению розгортаючо! функцп стосор.-

ез

но.

Показано, що при певних умовах

V у'.И" Рн/СЗн' . 1-1 1-1 г

-' шдхиний др!б до ¡ррашонального

можна знайти

А*

шдображуе в

совокупнос.т1 3

розглянутому

а. яке випадку

"¡стинне" значения хг

3 теорй чисел вщомо, то

I • Р I 1

I/» п I с 1 1 ^п 1 ^п^ги-1

Значения а = Р /(3 може бути сшлько завгодно близьким

п п ^п

а', але зЬ>г квантуичих ¡мпулылв з> стартовими та стоповими ¡мпульсами частково руйнуе в^соку_точшсть перетворення Ч1П. Так, для Ч1П"повторюваних В1др13К1В часу м'етодична похибка

1

()• р

. т = \/а\ ,

О р оср

- час осереднення. При Г0 = 10уГц, ^ = 1с, ЛТ = 10',1с.

!нструментальна -похибка обчислюеться по формул]

«V ДГ

Ю4Гц.

I пр! т = 10 9с, 1 тих же частотах, 6. 36*10~"с.

У трет1й глав1 розглянуто осереднення перетворень для .'ЦП повторйваних штервалш часу ш.о засноваш на збп-у ¡нпульс^в.^ Спочатку розглянуто Ч1П. що використовуоть пооди-1ЮК) збп'и ¡мпульс!В (рис. 4.^1 осереднення. Результат перетворення мае вигляд:

О р оср

-11,-

1 = ^

п

1-1 ■>

];рок квантування тут знижено до То/п, а жструменталъна

похибка, обумовлена кжцево» тривал1стю ¡мпульсмв збп'у,.

етановить ■ _

т/у/П.

При х = 1(Г9с, Г = 107Гц; I = 104Гц; 1 = 1 с; п = ! =

о р _ оср с

= 2тГ [ = 2«10"°*107*104= 2*102 М= 7.07*10-12с.

о р -

Лпал13 похибок осереднення у Ч1П, заснованих на наближент шдх^ними дробами та на зб1гу ¡мпульс1в. показу^, що то е дна равноточных методи. Значения кванта часу при осередненш ь обох випадках знижуеться з Тр до Тд/п. Зона невизначеностг та ¡нструментальн! похибки в обох випадках обумовлеш трива-л1стю ¡мпульс!в зб!гу.

Оргашзашя поодинокого \ непоодинокого зб1гу ¡мпульав Срис. 4.) дозволяв застосувати у часово-шпульсному перетво-. рент так званий р1знице-пер!одний квант:

АТ = |Т,- Т2| « т. його значения може бути сгпльном1рним з т 1 значно меншим т. 1Ь два-три десятичних порядки. У цьому другому випадку зб!г ¡нпульс!в утворюб пакет ¡мпульсмв зб1гу. К1лькють ¡мпульс1в у пакет!

N = 2г{ /

п р 1 2

де f] - основна, f2- допом1жна частоти.

Псу в Фаз, що утворветься м)'ж пакетами в обох каналах иеретворювача дор1внюе зсуву фаз на висок¡й частот! М1ж Импульсами основнимй \ загаяними. Пакети ¡мпульс1в. що утво-рпвться в першому 1 другому каналах, виконують роль старто-вих та стопових пакет1В стосовно. Л|чба ¡мпульав частоти ^ М1ж пакетами у двох каналах протягом п осереднень дае код

п

5] N .. Одночасно ¡де Л1чба ¡мпульсЧв частоти М1Ж першим Снульовим) та п-м стартовим (стоповим) пакетами, що утворюе

п

код X N ., Тод| результат перетворення ¡ = 1 '"

I = т Ы— . С 2)

* 1 п

1-1

а_^

старт-шп.

_I_I-1-!_

Тх

Пи

Ш

6.

/

I

п сгвоп-шп

"Ц I

0 4 23 " '

1 .1 1 1 I I I I I 1 I I I I I

№

М\

iiiii.II!

У/

.1, I М <■■

Рисунок 4.

\ *

А

г/

Рисунок 5.

Шд формули С1) формула С 2) в!др1зня€ться т1льки множником перед д робом. В С1Э множник був Тр! я тут Тг

0ск1льки Т,« Т , то це св!дчить про те, що перетворення 1 р

засноване на зб^гу ¡мпульс1в пакетами мае б1льшу точнють за перетворення шляхом наближення п1дх!дними дробами.

ЛМсно. оргаш'заиы Ч1П з виродженими пакетами ■ дне змогу забезпечити р!вном1рний розпод¡л результат¡в перетворення повторюваних в!др1зк1в часу, I через те одержати високу точность. 1нструментальш похибки перетворення за цим методом становлять 41= 1.78*10" 53с.

Чотверта глава шлком присвячена застосуванню розроб-л^них Ч1П.

Поперше розглядаеться використання'двохканального Ч1П, у 11-чэетворювачах "кут-час-код", що побудоваж по

шнюметричному методу. Датчиками, що завдавть меж1 плоского г:, та. тут використано мМатюрн! автокод¡матори. Реальж пе--1«:'гворввач1 "кут-час-код" мають похибки 4 кутових секунди. Перетворввач1 "кут-час-код".,' застосоваж у цифрових г.им1рювача'х Д1аметр1в труб. розроблено на замовлення ПД1Ачормет, м. Дншропетровськ. Схема вим1рювача д1аметр!в приведена на рис. 5. Найменьш вим1рвваш д1аметри зовшшж Г> . = 0.155(1, внутглшш О . = 2.155(1. Д!апазон великих

11ЧП П11П

ц»аметр1В необмежений. Значения Д1аметру обчиститься по 1ормул1

Г) = ¿(эес р/2 - 1).

Гут <р - кут, що знаходиться за допомогов перетворввача "кут-ччс-код" розташованого усередеж центрального ролжа. При Ьф = 4 '', що забезпечуетьоя перетворпвачем, АО становить :>диниш м1крометр1В на малих д1аметрах, )' десят! дол1 VII л ¡метра при Р - 1000 мм.

Луже важлива задача - вим1рювання товшини прокату чорних метал ¡в шд час його виробництва. Виьнргвач. що виконуе таку роботу автоматично, € датчиком, що да« шформацш на введения зворотного зв'язку в системах прокату. Вим1рювач являе

codo» "два фазових дальном1ри, що розташоваш по обидв! сто*

рини прокату. Дальном1ри працюють синхронно, мають стльж частоти i використовують для вим1рювання Ч1П, фазометри що працюють"" по 3Cíiry ¡мпулымв з утворенням вироджених пакет ¡в. Похибки одного каналу становлять теоретично 15 мкм. Практично 15. ..80 мкм. Але можна очикувати, що при синхрошШ робо-tí двох дальном!р!В похибки будуть мении за 10 мкм, бо результат BHMipy двома синхроннодшчими дальном)рами обчислюеться по формулi

- г 2п 2п

5 = jf-

- в.

, V 1л» J

Тут перший I другий дроби € результатами' Ч1П у першому та другому каналах, в - товщина калибру, що периодично вводиться в зону вим1рювання замють прокату. Перший др!б }идображуе вим1рх!вання прокату, другий - ка;пбру. Коди, що у 1 ворюють дроби сильно корельовань I .тому при одтманш дроб1в, внаслиок корреляцп похибок, останш в1джмаюты:я, а не складаються, як то мае м!сце при нульов!й кореляцн. 4

Роботи по створенню вим1рювача проводились -по заказу ПД1Ачормет малим тдприемством "Сканатор", що протягом трьох рмК1В функцюнувало при кафедр! автоматики ХАД1.

Заключения

РеФэрована робота присвячена створенню та досл1дженню н]'ециз)йних • часово ¡млу.льсних перетворювач1в, використовую-чих осереднення, принцип двохканальноеп академжа Б.М.Пет-

рова та метод зсЯгу регулярних посл!довностей ¡мпульЫв . До числа оснсенкх результатов, одержаних в дисертацП слш взнести наступив:

1. Показано, що мета роботи, сформульована у першШ гла-зи може бути досягнута лише при використанш метод ¡в осеред-нення. у яких стартов) (стоповО ¡мпульси р!вном1рно н-.'ремгдуоться вдаосно шкали квантуючих ¡мпульс1в. За раху-Н'.>к такого перемещения похибки перетворення у Ч1П стають су-ш'рними з р!внем репродукування эталотв часу. При класичному осередненн)', коли стартовий 1 стоповий сигналя випадково накладаються на шкалу квантувчих ¡мпульс1в, згадана точность I претворения недосяжна при ск1лько завгодно велик¡й к1льксст1 осереднюваких результате.

?.. Створено структури Ч1П, що використовують вказаш осереднення;' . детально доел ¡лжет' Ьсш методичш та шетрументальш похибки. Вказано шляхи мж1М1зацЛ' Iпструментальних похибок, доведения 1х до значень, сум1рних з методичними похибками.

.3. У робот) -детально проанал1зовано шляхи отримання та використання нових методов квантування часу, квантування при п-юдиноких зб|'гах ¡мпульс1в та р1знице-перюдне квантування. П'-казано, що кванти часу, створенг на шй основ!' на деюлька И' 'РЯДК1В меньим за кванти'часу при класичному квантуваннЬ

А. Показано, що двохканальш структури Ч1П можна створи-тп як при класичному так 1 р*знице-перюдному квантуваннь У сукупносп з методом зб1гу так1 структури Ч1П працюють по методу наближення перетворсваноУ величини ш'дхшним дробом. ¡И обставини особливо вигшю використовувати у перетворюва-чах "кут-час-код".

Анал1з методичних та жс/грументальних похибок при Ч1П

в р!знице-перюдним квантуванням дозволив дютати можливост i зменьшення впливу нестасЯльноеп початкових частот на результат перетворення при осередненнь Встановлено, то усуну-тй вплив нестабильности початкових частот на результати Ч1П можливо Т1льки за допомогою методу осереднення, вибравши значения р1зницево1 частоти зтчдно з умовами, що визначавть-ся нестаб1Льностю початкових частот. У гндсумку цей анал1з дозволив встановити, то осереднення при Ч1П з. р!знице-перюдним квантуванням на два десятичних порядки точнше, чим Ч1П з осередненням по методу наближення шдх1дними дробами i осередненням при , поодиноких 3Öirax ¡мпульст.

G. У експериментальшй частиш роботи. для перевПрки ос-новних теоретичних побудов. було розглянуто перетворювачк "кут-час-код", у яких в частиш мехашчнШ та оптичшй вико-ристано гошометричний принцип побудови, а в частит часово-¡мпульсного перетворення - метод наближення рацюнальними дробами. якi при певних умовах перетворюються на ш'дх!дш. ш.о являють собою найкращ! наближення. Таю перетворювач! не мають у coöi елемент)в i3 складною технологию виготовлення, можуть бути реал!зованими на серено вироблюваних приладах; завдяки в1дсутност! ексцентриситету.

•7. На. основ! вказаних перетворшач1в для НД1Ачормет, м. Лнепропетровськ, створено автоматична вим1рювач1 зовшшжх та внутршшх д1аметр1в для широкого д1апазону значень: bU десятюв мшметр!в до метр1В. з похибками, що становлять тисячж та десят1 дол1 мшметра.

8. Для тогож НД1Ачормет створено i. експериментально пе-" l"'BipeHo автоматичний швидкодшчий вим1рввач товщини прокату ччрних метал!в,- маючих в свой основ! два паралельно дшчих

оптичних фазових локатори, вимфяючих В1дстаж до верхньо'1 та ш'жньо! поверхнень рухомого прокату. У кожному з локатор!в використано двохканальж Ч1П. що д|ють по 3Öiry ¡мпульсчв. Оцжка похибок кожного з локатор!В ждтвержена експериментально i становить десятки мжрометр!в.

Основний 3MÏCT роботи В1'дображено у публжац1ях:

1. Алексеев 0.П. , Тирса В. В. Алгоритм двухканального время-импульсного измерения по методу приближения рациональными дробями. Вестник ХГАДТУ. №1, 1994. -с. 62-64.

?.. Тырса В. В. Анализ погрешностей аналого-цифрового преобразователя для системы измерения профиля железнодорожного рельса. // Межвуз. сб. науч. трудов / ХГАЖТ. Применение микропроцессоров а автоматике. 1995 г. , №27, с. 27-30.

3. Зиборов.А И., Набузи Айман, Тырса В.В. Моделирование процессов в измерительных устройствах, работающих- на последовательностях импульсов заданной формы в пакете Math Cad. В кн. "Метролопя к. електрожцГ'. / Тези доповшей I Укра1нсько'1 н. - тех. конференцП "Метролопчне забезпечення в галуз1 електричних, магж'тних та радютехжчних вим1рк1вань". Харьков, НПО "Метрология", 12-14 октября 1994 г. - с. 315-31 П.

4. Нуриева Л. П. . Тырся В. П. 0 моделировании двухканаль-ных время -импульсных преобразователей. В кн. Контроль и управление в технических системах. / Тезисы третьей научно-технической конференции. Винница. Изд. Винницкого гос. тех. университета. 1995. С. 50.

5. Тырса В. В. и др. Использование метода Монте-Карло для определения погрешностей результатов косвенных измерений. / Тсоисы третьей научно-технической конференции. Винница. Изд. Винницкого гос. тех. университета. 1995. С. 286.

0. Использование метода Монте-Карло для определения погрешностей результатов косвенных измерений / Васильева В. В. Тьрса В. В. . Шапошникова Е. П. ; Харьк. гос. автомоб. -дор. техн. ун-т - Харьков, 1995. - 11 с. - Деп. в ГНТБ Украины 10.05.95. №1008 - Ук 95.

Summary

Tyrsa V.V. High-precision information time-pulse transducers. Manuscript dissertation appHcated for- scientific degree technical science candidate on speciality 05.13.08,-Computers and computing systems, elements and devices of computer technique and control systems; Kharkov state poly-Icchnical university. Kharkov, 1996.

Present dissertation contain the research of one- and two-channel high-precision time-pulse transdusers (TPT), employ different methods of homoheniiing, invariant principle, irrational numbers approximation by suitable fractions, difference-period quantumation for precision increase.

Is shown how to use present TPT on practice.

Аннотация

Тырса В. В. Высокоточные время-импульсные преобразователи информации; Диссертация в виде рукописи на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13:08 --.вычислительны? машины, системы и сети, элементы и устройства вычислительной техники и систем управления. Харьковский государственный политехнический университет. Харьков 1П96 г.

Защищается диссертация в которой содержатся исследова-. ния одно- и двухканальных высокоточных ВИЛ, использующих для повышения точности различные' методы осреднения, принцип инвариантности, приближения иррациональных чисел подходящими дробями, разностно-лериодное квантование. Показано использование разработанных ВИП на практике.

10iiQ4PBi слова: часовоЧмпульс-ж перетворювач!. осереднення. . inBapiaHTHicTb. шдхши' дроби, квантування. похибки.

, // •

Под. к печ. Формат 60x80 1/16. Бумага тип. N Печать офсетная. Усл. пёч. л.¿ОУсл.кр.-отт. Уч.-изд.л. Изд. Н Тира»-НО. экз. Зак. N НоЗ. Бесплатна

ХГАДТУ 310078 Харьков, ул. Петровского. 25

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОНОБИЛЬНМОРОИНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕДАКЦИОННО-ИЗДАТЕЛЬСШ ОТДЕЛ