Преобразователь малых изменений активной проводимости емкостного первичного преобразователя

Преобразователь малых изменений активной проводимости емкостного первичного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике измерений. Цель изобретения - повышение точности измерения изменений активной проводимости и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения, коммутатор 2, емкостной первичный преобразователь 3, эталонную цепь 4, амплитудный детектор 5, частотный детектор 6, делитель 7 напряжения, масштабный усилитель 8, суммирующий усилитель 9, усилитель 10 сигнала разбаланса, ключ 11 и запоминающий элемент 12, выполненный на полевом транзисторе с изолированным затвором. Введение частотного детектора, делителя напряжения, масштабного усилителя позволяет повысить точность измерения изменений активной проводимости и одновременно контролировать изменение реактивной составляющей проводимости. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (5)) 4 Ст 01 В 27/00

1;.ИЗИ3 ,:.: .ЕЖИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП(РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛВСТВУ (21 ) 4288927/24-21 (22) 23. 07. 87 (46) 30. 12. 89. Бюл. Р 48 (72) А.В.Немаров, О.В.Яблонский, Ф.Н.Прокофьев и И. В.Подгорный (53) 621. 317. 73 (088. 8) (56) Патент СНА 9 3622875, кл. 324-61, 1975.

Преобразователи измерительные

ДКЗ-.УПО, 3 5К2. 849.002,ТУ, номер госреестра 7616. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАЛЫХ ИЗМЕНЕНИЙ АКТИВНОЙ ПРОВОДИМОСТИ ЕИКОСТНОГО

ПЕРВИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к технике измерений. Цель изобретения — повышение точности измерения изменений ак2 тивной проводимости и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения, коммутатор 2, емкостной первичный преобразователь 3, эталонную цепь 4, амплитудный детектор 5, частотный детектор б, делитель 7 напряжения, масштабный усилитель 8, суммирующий усилитель 9, усилитель

10 сигнала разбаланса, ключ Il и запоминающий элемент 12, выполненный на полевом транзисторе с изолированным затвором. Введение частотного детектора, делителя напряжения, . масштабного усилителя позволяет повысить точность измерения изменений активной проводимости и одновременно контролировать изменение реактивной составляющей проводимости. 1 ил.

1532884

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано., в частности для преобразования s электрический сигнал изменений активной проводимости емкостных датчиков.

11елью изобретения является повышение точности преобразования изменений активной проводимости и расширение функциональных возможностей за счет преобразования малых изме некий емкости.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя малых изменений активной проводимости емкостного nepiвичного преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 переменного напряжения, к контуру которого через коммутатор 2 подключен емкостной первичный преобразователь 3 и эталонный элемент 1

4, выполненный в виде параллельно соединенных конденсатора и реаистора, амплитудный детектор 5 и частотный 5 детектор 6, подключенные к выходу

1 генератора 1 переменного напряжения, 1

; делитель 7 напряжения, вход числителя которого подключен к выходу частотного детектора 6, а вход знамена . О телй — к выходу амплитудного детектора 5, масштабный усилитель 8, соединенный с выходом делителя 7 напряже-. ния, суммирующий усилитель 9, первый вход которого соединен с выходом амплитудного детектора 5, второй вход

35. соединен с выходом масштабного усилителя 8, выход суммирующего усилителя

9 соединен с входом усилителя 1Î сигнала разбаланса, ключ ll, через который выход усилителя 10 разбаланса соединен с запоминающим элементом 12, а выход запоминающего элемента 12 соединен с третьим входом суммирующего усилителя 9, выходом преобразователя изменений активной проводимости является выход суммирующего усилителя 9, а выходом преобразователя изменений реактивной проводимости является выход масштабного усилителя 8.

Преобразователь работает следую-. щим образом.

В цикле подстройки нуля к контуру генератора 1 через коммутатор 2

55 подключают эталонный элемент 4, а с помощью ключа 11 замыкают блок антоподстройки нуля, состоящий иэ усилителя 10 сигнала разбаланса и запоминающего элемента 12. При этом на третий суммирующий вход усилителя 9 с запоминающего элемента 12, выполненного, например, в виде полевого транзистора с изолированным затвором и конденсатора, подключенного к затвору, подается напряжение, приводящее выходной сигнал суммирующего усилителя 9 к нулю. При размыкании ключа ll напряжение на затворе полевого транзистора сохраняется постоянным до следующего цикла подстройки нуля. В это же время к контуру генератора 1 подключается входная цепь с первичного емкостного преобразователя 3. На выходе амплитудного детектора 5 формируется напряжение, в общем случае зависящее от частоты генератора и от активной проводимости (g) первичного преобразователя

Ugly= 1(g)=U,+A(g + g)+B(f -ЬГ), I где U> — начальная амплитуда напряжения генератора;

f — начальная частота сигнала генератора;

gä — начальная активная проводимость йервичного преобразователя; приращение частоты; ля — приращение проводимости.

На выходе частотного детектора 6 формируется напряжение, пропорциональ ное как расстойке по частоте, так и по амплитуде генератора

U4 = К(— Ь f) U(f,g).

Выделение чистой зависимости изменения реактивной составляющей от частоты осуществляется с помощью делителя 7 напряжения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный отношению напряжения частотного детектора Upg к напряжению амплитудного детектора U4 (- о )

Uez о

Масштабный усилитель 8 доводит этот сигнал до уровня 3(f — g f) и в результате на выходе масштабного усилителя 8 сформируется сигнал, про" порциональный изменению частоты генератора, т. е. изменению емкости

153

Формула и з о б р е т е н и я

Преобразователь малых изм .некий активной проводимости емкостного

Составитель В.Андреев

Редактор О. Спесивых Техред Л.Олийнык

Корректор N.Ìàêñèìèíèíåö

Заказ 8095/51 Тираж 714 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðaä, ул. Гагарина, 101 чувствительного элемента, а на выходе суммирующего усилителя сигнал, зависящий только от изменения активной проводимости, если коэффициент усиления масштабного усилителя 8 (К ) подобран таким образом> чтобы соблюдалось соотношение К, К = В, а фаза его выходного напряжейия подобрана так, чтобы в суммирующем усилителе происходило вычитание из сигнала амплитудного детектора числа

В(о- Ь ).

Таким образом, выходной сигнал суммирующего усилителя 9 не зависит от изменения частоты генератора, а следовательно, и от изменения емкости первичного преобразователя за счет компенсации зависимости напряжения амплитудного детектора от частоты генератора сигналом частотного детектора, прошедшим соответствующую обработку.

Наличие на выходе сигнала, пропорционального изменению частоты сигнала генератора, позволяет контролировать изменение реактивной составляющей емкостного первичного преобразователя.

2884 6 первичного преобразователя, содержащий зажимы для подключения первичного емкостного преобразователя, один из которых и один из выводов эталонного элемента соединены с общей шиной, а другой зажим и вывод эталонного элемента соединены через коммутатор с контуром генератора переменного напряжения, выход которого через амплитудный детектор соединен с первым входом суммирующего усилителя, выход суммирующего усилителя соединен с первым выходньпч зажимом и с входом блока автоподстройки нуля, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилителя, о т л и ч а ю -, шийся тем, что, с целью повыше.ния точности преобразования изменений !

20 активной проводимости и расширения функциональных возможностей за счет преобразования малых изменений емкости, в него введены частотный детектор, делитель напряжения и масштаб25 ный усилитель, которые соединены последовательно, выход генератора переменного напряжения соединен с входом частотного детектора, выход амплитудного детектора соединен с вторым входом делителя напряжения, а выход масштабного усилителя — одновременно с вторым выходным зажимом и с третьим входом суммирующего усилителя.