Квазиуравновешенный преобразователь информативного параметра датчика в частоту

Квазиуравновешенный преобразователь информативного параметра датчика в частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования параметров датчиков с двухэлементной нерезонансной последовательной игги параллельной схемой замещения. Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексного напряжения , зависящая только от информативного параметра датчика. Устройство содержит генератор 1, усилитель 2, датчик 3 (4), образцовый элемент 4 (3), выпрямитель 5, синфазный 6 и квадратурный 7 фазочуяствит-ельные выпрямители и блок сравнения 8. 1 ил. S

СОЮЗ СОЯЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК щ5 G 01 R 23/00

УМЫ

4ATN78Ы-, @ATE, J-,„„.„:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M аО @й С@ и йЮа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЬПИЯМ

ПРИ ГИНТ СССР

:;21) ч667141/" 21 (22) 24.01.89 (66) 23.05.91, Бюл. 11- 19 (71) Пензенский политехнический инс титут (72) В.P.,Üpáóçîâ, -,Ï.Мал нин., С,Е,Ларкин и В.А,Фильчиков (53) 621, 317 (088, 8) (56) Фритш., Линейный емкостный датчик пРреме11 ечий с частотным Вь- хОдОм»

Приборы цля наудиых и педованпй

1987, 11 - 5, с. 14 t-1ЙЗ, (54) 3А8!1:л- А К0ч 1 1Е ЩЦй ПРЕОБРА30" АтЕПЬ ИНФОР1ЮТ1ЯИОГО ПАРАМЕТРА

ДАттЯКА В 1-тАстст чт (57) Изобретен;:= относится к электро, SUÄÄ 1651223 А 1 измерительной технике и мсжет быть использовано для преобразования параметров датчиков с двухэлементной верезонансной последовательной или параллельной схемой замещения. Целью изобретения является повышение точности преобразования эа счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексного напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика. Устройство содержит генератор 1, усилитель 2, датчик 3 (4), образцовый элемент 4 (3), выпрямитель 5, сичфазный 6 и квадратурный 7 фаэочувстви"ельные выпрямители и блск сравнения 8, 1 ил, Й

«Ю сь

О

ЬР

ЬР

©О

1651223

Изобретение относится к электроизмерптельной технике, а именно к измерению параметров двухэлементных двухполюсников, и может быть исполь5 зовано при построении преобразователеи параметров датчиков, представляемых двухэлементной RL> RC последовательной или параллельной схемой

=-: «à...ì .åùåíèÿ.

Целью изобретения является повышение точности преобразования информативного параметра, путем того, что с процсессе уравновешивания преобразователя осуществляется сравнение с f5

Опорным напряжением напряжения, пропорционально1О тОлько информатиБ

:;Оку параметру датчика. а не модулю комплексного сОЛООтивл ения как Б из

Бестном преобразователе.

На чертеже представлена ф нкцио ;:альпая схема квазиура.вновешенного

:.р"-.образователя информативнсго пара ";- -:Ба датчика Б частоту.

Г(рeoáðàÿîçàòeëü состоит из гене:а-:Ора 1, усилителя 2, датчика 3, ;-. .РаЗЦОВОГО ЭЛЕМЕНта - с БЫПРЯМИтЕЛЯ силфазного б и квадратурного 7 . ".ço÷óçñòâèòåëüHüD: выпрямителей, бло30 ка 8 равнения. Злементы 3 и 4 образуют блок 9 образцового и измеряемо:ео элементОБ которь1е могут D блоке меняться местами.

Преобразователь ра" îòàåò следуюЧ;i.ã"/ Образом.

Зс

Напряжение с выхода генератора

ПодаЕТСЯ HB БХОД УСИЛИТЕЛЯ zс ВЫХОД .«Ое напряжение которого определяется измеряемыми параметрами датчика 3 (4) и образцовогo элемента 4 (3). В случае последовательной двухэлемент40 но i RL -схемы замещения датчика 3

l. выходное напряжение усилителя 2

Е с

U, — -U

Р „+) Ы?..„ гце U, — выходное напряжение генератора, образцовый резистор;

Я вЂ” круговая частота

ИЛИ, RLp

= -t3ð (-- + .1 — --)

К Р., Это напряжение поступает на опорные входы фаз очувствительных выпрямителей б и 7, которые выделяют соотI ветс твенно активную Re с U и реактив1 ную» U U с составляющие напряжения

01 DTHocHTPqbHo напряжения U :

Rx

Re U = -U

2 2 R

1 -У1д (-------) m« Ц К

R 2 с

О где К вЂ” коэффициент передачи блока сравнения, изменяет частоту генератора 1 до наступления состояния равновесия, характеризующегося равенством U u

Im> U, В состоянии равновесия U =0

С.

8 9 а частота генератора определяется выражением

Ro

f = --,=-2 и L)(Значение неинформативного параметра определяется по выходному напряжению синфазного фазочувствительного выпрямителя б:

Re U = -U — .

Ry к

Когда датчик 3 представлен последовательной ВкС „-схемой замещения, функции преобразования его параметров описываются выражением

2 = -р;.----- и Re U, = -U

Е

СкВо Ug 2 Ro

Если датчик 4 состоит из параллельного соединения R L<, то

КО Кл — -рг — и Re U = -U

2VLg Uz 2к а для датчика 4, состоящего из параллельного соединения, функции преОбразования имеют вид

f

2сс С„К„ и Re U = -U

Ro и21 2 R„

В том случае, когда информативным параметром датчика является сопротивление R>, образцовым элементом должны быть конденсатор и катушка индуктивности.

Im U = -02

У4х

I

Реактивная составляющая Im U постуи« пает на вход блока 8 сравнения, на другой вход которого подается выпрямленное напряжение с выхода усилителя 2 U> = mud U . Напряжение на

2 выходе блока 8 сравнения

1651223

Таким образом, преобразователь позволяет преобразовывать параметры датчиков с параллельной схемой в режиме заданного тока, а с последовательной — в режиме заданного напря5 жения.

Повышение точности достигается за счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексно- 10 го напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика. прямителя, вход которого соединен с выходом усилителя, блок образцовых и измеряемых элементов, включенный между входом и выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены синфазный и квадратурный фазочувствительные выпрямители, сигнальные входы которых соединены с выходом генератора, а опорные их входы соединены с выходом усилителя, выход квадратурного фазочувствительного выпрямителя соединен с вторым входом блока сравнения, а выход синфазного фазочувствительного выпрямителя является выходом кваэиуравновешенного преобразователя, при этом выход генератора соединен с вто20 рым входам блока образцовых и измеряеьв х элементов.

Формула изобретения

Кваэиуравновешенный преобразователь информативного параметра датчика в частоту, содержащий генератор, управляющий ьход которого соединен с выходом блока сравнения.„первый вход которого cîåäèíåí с выходом выСоставитель А,Шикерун

Редактор Н.Бобкова Техред А.Кравчук Корректор Н.Ренская

Заказ -1605 Тираж 435 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.Ужгород, ул. Гагарина,101