Измерительный частотный преобразователь

Измерительный частотный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 462281

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.07.72 (21) 1813255/26-9 (51) М. Кл. Н 03k 13/02 с прпсосди к пис 1 за явки М

Государственный комитет

Совета 1йниистров СССР по делам изобретений и отнрвпий ! (32) Приоритет

Опубликовано 28.02.75. Бюллетень _#_o 8

Дата опубликования описания 16.07.75 (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

А, Л. Златин, В. Д. Михотин, И. Ф. Островский, Э. К. Шахов, В. М. Шляндин и А. Я. Элиасберг

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель

1 Б (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (R„+ ЬЛ)

30

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в информационно-измерительных системах, использующих резистивные датчики.

Известны измерительные частотные преобразователи активного сопротивления на базе структуры частотного преобразователя с переключением направления интегрирования, содержащие интегратор с смкостной отрицательной обратной связью и сравнивающее устройство, выполненные на базе операционных усилителей постоянного тока с дифференциальным входом. Недостатком известных устройств яляется нелинейность характеристики преобразования в случае работы с потенциометрическими резистивными датчиками.

Целью изобретения является повышение линейности функции преобразования.

Для этого выход усилителя интегратора через интегрирующую RC-цепь подключен ко входу сравнивающего устройства, а выход потенциометрического датчика подключен к неинвертирующему входу усилителя интегратора. На чертеже дана структурная схема предлагаемого преобразователя.

Она содержит интегратор 1, в состав которого входит операционныи усилитель 2 с дифференциальным входом, конденсатор 3 и резистор 4 в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя, интегрирующую RC-цепь 5, сравнивающее устройство 6 с калиброванными выходными уровнями напряжения (,(с, реализованное на базе операционного усилителя 7, и резистивный потен5 циометрический датчик 8.

В процессе работы преобразователя разнополярные перепады напряжения с амплитудой Ус поступают через датчик 8 на вход интегратора 1 для создания развертывающего

10 напряжения и непосредственно на инвертирующий вход усилителя 7 в качестве опорных уровней сравнения. Предположим, что в рассматриваемый момент времени на выходе сравнивающего устройства 6 образуется от15 рицательный перепад напряжения с амплитудой Uo. При этом на вход интегратора 1 будет подан скачок напряжения с амплитудой

УО (R k AR)

20 2R„ (R„— значение номинального сопротивления датчика; AR — отклонение сопротивления от номинального значения), в результате чего на выходе операционного усилителя 2 имеет место отрицательный скачок напряжения и далее его выходное напряжение линейно уменьшается со скоростью, равной

462281

Предмет изобретения

Составитель И. Островский

Танкред М. Семенов Корректор В. Брнксинд

Редактор Н. болида

Заказ 1383/1 И ад. № 1315 Тираж 902 Подписное

ЦЦИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открь1тий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 (RC — постоянная времени интегратора 1) . Напряжение с выхода операциоцного усилителя

2 поступает на вход интегрирующей RC-цепи

5, причем при равенстве постоянных времени интегратора 1 и указанно" RC-цепи, на выходе последней напряжение будет изменяться по линейному закону. По истечении интервала времени t линейно-изменяющееся напряжение на выходе интегрирующей RC-цепи 5 достигнет отрицательного уровня напряжения

Up, являющегося опорным для рассматриваемого полупериода работы преобразователя.

При этом происходит лавинообразный процесс перехода сравнивающего устройства 6 в новое состояние, характеризующееся изменением полярности его выходного напряжения и аналогичным образом начинает формировать ся новый полупериод выходных колебаний ,преобразователя.

Длительность полупериода может быть оп. ределена из условия равенства размаха линей* но-изменяющегося напряжения на выходе интегрирующей RC-цепи 5 амплитуде напряжения, используемого в качестве опорного, т. е. Р % 7/2=-2, 2R„RC

Т (— — длительность полупериода выходных

2 колебаний) . С учетом полной идентичности процессов формирования каждого из полупериодов,рырд1кен11е для выходной частоты может быть представлено в виде:

1 Rp АК

8RC

Последнее выражение свидетельствует о том, что функция преобразования рассматриваемого устройства линейна, причем крутизна преобразования определяется лишь постоянной времени интегратора.

Измерительный частотный преобразователь, содержащий интегратор с емкостной отрицательной обратной связью, сравнивающее устройство, выполненные на базе операционных

20 усилителей постоянного тока с дифференци альным входом, и резистивный потенциометрический датчик, подключенный к выходу сравнивающего устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности преобразования, выход усилителя интегратора через интегрирующую RC-цепь подключен ко входу сравнивающего устройства, а выход потенциометрического датчика подключен к неинвертирующему входу усилителя интегра.

30 тора.