[发明专利]电信号非线性转换器

说明书

本发明涉及一种电信号转换装置，通过它可以任意改变输入信号的输出规律。它可以用于物理量→电量转换装置的非线性校正，过程控制，还可扩展成顺序控制器。

现有各种非电量→电量转换装置，如各种传感元件，大都以线性度大小作为其质量指标，直接影响成本，材料、体积等;各种电量→电量转换装置，如放大器等，也主要由其线性度影响其输出精度或保真度。目前解决的办法主要是用计算机进行非线性补偿，带来的问题是体积大，或者要建立很复杂的数学模型，如果模型太复杂还难以实时处理。另外，在计算机控制系统，控制模型都是数学模型，要建立反映实际情况的精确模型很困难，有时甚至不可能，而且编程、调试的工作量可能会很大，对计算机的数据处理能力可能会要求很高。

本发明是根据平面坐标原理，把自变量和因变量的关系曲线表示在一块平面上，当自变量（输入信号）变化时，因变量（输出信号）就会按照曲线的变化规律变化。与计算机的处理方法相比，计算机用的是解析法，本发明用的是图解法。

以下将结合附图详细说本发明装置的结构原理。

图1是总图，由m×n条导线组成的网格（1）相当于X-Y直角坐标平面，其中“＊”号表示该相交点的两导线导通;（2）是一种“电子指针”，即对应于一个ui，只有一个电子开关Kj（j∈n）打开，由标准电压E。产生的电流就可以经过“＊”点和可变电阻（3）（其阻值与其长度成比例），在负载R_1.上产生输出信号Uo。当Ui变化，Kj也变化，电阻（3）随着“＊”点位置的变化而变化，从而使Uo也变化。

图2是电子指针原理图。Aj可以是比较器，也可以是滞后电压为零的鉴幅器，其翻转电压为U_Rj。设U_R1＜U_R2＜U_R3＜U_R4当U_R2＜Ui＜U_R3。A₁、A₂输出低电平，A₃、A₄输出高电平，各相邻比较器输出端的电位差分别为△U^′₁＝△U^′₃＝0，△U^′₂＝U^′_oH-U^′_oL，而△U^′₂就使开关K₂接通标准电源E。

图3是输出信号的阶梯形曲线，可以经滤波变为较为平滑的曲线。

电子指针的开关和比较器等的数目要求很多，要设计成集成电路才能使本装置具有很小的尺寸。