Преобразователь сопротивления в частоту

Преобразователь сопротивления в частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активного сопротивления резистивных датчиков с преобразованием сопротивления в частоту следования электрических импульсов в широком диапазоне температур окружающей среды. Цель изобретения - повышение точности преобразования путем устранения влияния аддитивных воздействий. Преобразователь сопротивления в частоту содержит источник 1 постоянного напряжения, управляемый повторитель-инвертор 2, генератор 3 тока, токовый переключатель 4, интегратор 5, блок 7 сравнения, таймер 8, операционный усилитель 10 и четыре резистора 6,9, 11, 14. Введение в схему преобразователя управляемого повторителя-инвертора приводит к взаимоуничтожению аддитивных помех, т.к. они поочередно то складываются с сигналом, то вычитаются из него, что уменьшает их влияние на выходную частоту преобразователя. 2 ил. / Ё

СОГОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

csi)s G 01 R 27/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К1Иа3щ

ИПЩ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1310745 (21) 4359250/21 (22) 05.01.88 (46) 15.01.91. Бюл. М 2 (71) Московское научно-производственное объединение "Нефтегазавтоматика" (?2) M.Ä.ÖûðóëüíèêoB и А.И.Доктор (53) 621.Р17.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1310745, кл. G 01 R 27/02, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ СОПРОТИВЛЕНИЯ B ЧАСТОТУ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активного сопротивления резистивных датчиков с преобразованием сопротивления в частоту

„„Я „„1620957 А2 следования электрических импульсов в широком диапазоне температур окружающей среды. Цель изобретения — повышение точности преобразования путем устранения влияния аддитивных воздействий. Преобразователь сопротивления в частоту содержит источник 1 постоянного напряжения, управляемый повторитель-инвертор 2, генератор

3 тока, токовый переключатель 4, интегратор 5, блок 7 сравнения, таймер 8, операционный усилитель 10 и четыре резистора 6, 9, 11, 14, Введение в схему преобразователя управляемого повторителя-инвертора приводит к вэаимоуничтожению аддитивных помех, т.к. они поочередно то складываются с сигналом, то вычитаются из него, что уменьшает их влияние на выходную частоту преобразователя. 2 ил.

1620957

50

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, может быть использовано для измерения активного сопротивления резистивных датчиков с преобразованием сопротивления в частоту с.-.едования электрических импульсов в широком диапазоне температур окружающей среды, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. М 1310745.

Цель изобретения — повышение точности преобразования за счет устранения влияния аддитивных помех.

На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит источник 1 постоянного напряжения, подключенный к входу повторите т-инвертора 2, выход которого через генератор 3 тока соединен с информационным входом токового переключателя 4, выход которого соединен с инверсным входом интегратора 5 и через первый резистор 6 с выходом повторителяинвертора 2, выход интегратора 5 подключен к инверсному входу блока 7 сравнения, выход которого подключен к управляющему входу повторителя-инвертора 2 и входутаймера 8, выход которого соединен с управляющим входом токового переключателя 4, выход повторителя-инвертора 2 чеоез второй резистор 9 соединен с инверсным входом операционного усилителя 10 и первым выводом третьего резистора 11, второй вывод которого подключен к первой входной клемме 12, вторая входная клемма 13 подключена к выходу операционного усилителя 10 и через четвертый резис-.ор 14 к инверсному входу интегратора 5, Вторые входы интегратора 5, блока 7 сравнения и операционного усилителя 10 подключены к общей шине. К входным клеммам 12 и 13 подключен преобразуемый резистор 15.

Выходом преобразователя является выход блока 7 сравнения.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть напряжение на выходе управляемого повторителя-инвертора 2 положительно, а напряжение на выходе интегратора 5 линейно уменьшается (фиг. 2). В моментдостижения выходным напряжением интегра-,ора нулевого уровня на выходе блока 7 сравнения формируется положительный перепад напряжения, который переводит управляемый повторитель-инвертор 2 в режим инвертирования напряжения источника 1 постоянного напряжения и одновременно запускает таймер 8 с кварцевой стабилизацией длительности временного интервала to На время to токовый переключатель 4 подключает выход генератора 3 тока к входу интегратора 5, Напряжение на выходе интегратора начинает линейно нарастать (отрицательное) пропорционально алгебраической сумме токов l< + 1i + lx, действующих íà его входе (lp) — значение тока, формируемого генератором 3 тока; lt — значение тока через резистор 6; 4 — значение тока через резистор 14, пропорциональное величине сопротивления преобразуемого резистора 15). Должно соблюдаться условие 0 < lx — I1 < l, По окончании интервала to напряжение на выходе интегратора достигает некоторой величины, пропорциональной значению сопротивления преобразуемого резистора 15. Токовый переключатель 4 по команде таймера 8. отключает выход генератора 3 тока от входа интегратора 5, при этом напряжение на выходе интегратора 5 начинает линейно убывать пропорционально разности токов (l1 — ix), действующих на его входе Через интервал времени tt, когда напряжение на выходе интегратора 5 достигает нулевого уровня, на выходе блока 7 сравнения формируется отрицательный перепад напряжения, который переключает полярность напряжения на выходе повторителя-инвертора 2 на отрицательную и одновременно снова запускает таймер 8. Цикл работы преобразователя повторится. Продолжительность периода Т равна сумме tp+

t1, где t является величиной постоянной, а

t> зависит от величины сопротивления преобразуемого резистора.

За счет воздействия аддитивной помехи длительности периода Т при положительной полярности сигнала (Т ) и отрицательной (Т ) могут быть неодинаковы, но среднее значение периода Тср, равное 1/2(Т + Т ) практически неизменно.

Выражение, связывающее выходную частоту преобразователя f и величину сопротивления преобразуемого резистора

Rx, имеет вид

1 А Rx+R11 1

Tgp t. (RQ в14 к6 где А = const;

Rp, Rg, Rt<, К14 — значения сопротивлений резисторов 6, 9, 11 и 14 соответственно.

Введение дополнительно в преобразователь управляемого повторителя-инвертора, переключение которого осуществляется сигналом с выхода блока сравнения, прак1620957

Формула изобретения

Составитель А.Шикерун

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор А.Огар

Заказ 4244 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тически устраняет влияние аддитивных помех (в том числе временной и температурный дрейф напряжений смещения, входных токов) на выходную частоту преобразования, а следовательно, значительно повышает точность преобразования сопротивления в частоту в широком диапазоне рабочих температур. Это позволяет расширить условия применения резистивных датчиков с преобразованием сопротивления в частоту в сторону расширения температурного диапазона, а также увеличить межповерочный интервал.

10 Преобразователь сопротивления в частоту по авт.св. % 1310745, отл ич а ю щийс я тем, что. с целью повышения точности преобразования путем уменьшения влияния аддитивных помех, в него введен

15 управляемый повторитель-иНвертор напряжения, вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, управляющий вход — с выходом блока сравнения, а выход — с входом генератора тока и с выводом первого резистора.