Импульсный конденсаторный частотомер

Импульсный конденсаторный частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 521528 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаявленоО8.О5.75 (21) 21828 - - 21 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.О7.76.Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 10.02.77 (51) М. Кл.

&O1R 23/О6

Государственный номитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н отирытий (53) УДК 621.317. .761 (О88.8) В. А. Бровкин, Ю. Б. Политов и Н. И. Писарев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения частоты и скорости вращения различных агрегатов.

Известен частотомер, содержащий формирователь импульсов, дозирующий конденсатор, выпрямительный мост, операционный усилитель.

Этот частотомер имеет недостаточно высокую точность измерения, т. к. выпрямление измеряемого сигнала, а также его формирование производится с помощью полупроводниковых диодов, имеющих значительный температурный дрейф.

Известен также частотомер, содержащий ограничитель входного сигнала, входной трансформатор, соединенный с переключателем заряда-разряда дозирующего конденсатора, выполненным на двух транзисторах, сглаживающий фильтр и усилитель постоянного тока, Такой частотомер также имеет недостаточно высокую точность измерения, так как транзистор для управления переключателем имеет значительный температурный дрейф.

Бель изобретения — повысить точность изме рения.

Это достигается тем, что переключатель заряда-разряда дозируюшего конденсатора

5 выполнен на двух ключевых схемах с двумя транзисторами одной проводимости, коллекторы транзисторов первой ключевой схемы подключены к одной обкладке дозируюшего конденсатора, эмиттеры подключены чеl0 рез резисторы к шинам источника питания, базы их соединены с первой обмоткой входного трансформатора, вторая обмотка которого соединена с выходом ограничителя входного сигнала, третья обмотка входного трансформатора подключена к базам двух транзисторов второй ключевой схемы, коллекторы KQTopbK соединены с другой обкладкой дозирующего конденсатора, эмиттер одного из них подключен к шине источника питания, а эмиттер другого через резистор сглаживающего фильтра — к входу операционного усилителя постоянного тока.

На фиг. 1 показана схема импульсного конденсаторного частотомера; на фиг. 2

251528 приведены временные диаграммы напряжений в схеме.

Импульсный конденсаторный частотомер сод ржит переключател:-:; . заряда=.разряда и .;э„ îëíèòeëüíûé переключатель 2 заряда-- 6 разряда дозируюшего конденсатора 3, вы-полненные на транзисторах 4, 5, 6, 7 и резисторах 8, 9, трансформатор 10 с обмотками 11, 12, 13, ограничитель 14 входного сигнала, сглаживаюшую RC--цепь 1О на резисторе 15 и конденсаторе 16, опе=" рациоцный усилитель 17, источник 18 питания.

Частотомер работает следующим образом.

На вход ограничителя 14 поступает синусоидальный сигнал (например, от таходатчика). Стабилизированные по амплитуде прямоугольные импульсы с выхода ограничителя 14 поступают на первичную обмотку трансформатора 1О, Со вторичной обмотки

12 прямоугольные импульсы через токоогранпчиваюший резистор поступают на базы транзисторов 4, 5 переключателя заряда-р азряда дозируюшег о конденсатора 3, а с обмотки 13 на базы транзисторов 6, 7 дополнительного переключателя 2 заряда-разряда дсзируюшего конденсатора 3.

Прямоугольные напряжения на базах тран-зи.-.торов 4, 7 и 5, 6 находятся в одной .,;азе, Таким образом, в один и тот же момент могут бьггь, например, открыты транзисторы 4, 7 и закрыты транзисторы 5, 6 i наоборот (фиг. 2а).

При наличии на базах транзисторов 4, 7

35 импульса, например, положительной поляр..ости, à,а базах транзисторов 5, 6 отрицательной полярности, транзисторы 4, 7 переключателей 1 и 2 открыты т. е. на40 ходятся в области насышения, а транзисторы 5, 6 переключателей 1 и 2 закрыты, т. е, находятся в области отсечки, при этом происходит заряд конденсатора 3 и конденсатора 16, Конденсаторы 3, 16 заряжаются по цепи: одна обкладка конденсатора 3. коллектор-эмиттер транзистора 4,зарядный резистор 8, шина источника питания 18 с напряжением 1„(например, плюсовая), корпус, минусовая обкладка конденсатора 16, эмиттер-коллектор транзистора 7, другая обкладка конденсатора 3.

B следующие моменты времени, когда на базах транзисторов 4, 7 будут импульсы отрицательной полярности, а на базах транзис-оров 5, 6 будут импульсы положительной полярности, транзисторы 4, 7 будут закрыты, т . е. находиться в области отсечки, а транзисторы 5, 6 — открыты, т, е, находиться в области часышения, при 6, этом будет происходить разряд конденсаторов 3 и 16.

Конденсатор 3 разряжается по цепи: одн= обкладка конденсат".ра 3 ;::,:г.леылор-эммттер транзистора 5, разрядный ре..:истор 9, эмиттер коллектор транзистор-: 6 ;;ругая обк, -.дка конденсатора 3. Веля-эйха реэисто= ра 9 выбирается так, чтобы время разряда конденсатора 3 было меньше времени его

Заряда.

Одновременно происходит медленный разряд кондесатора 16 через резистор 15 и вход усилителя 17 (фиг. 2б). Так как время разряда конденсатора 16 много больше максимального периода измеряемых колебаний, то заметного изменения напряжения

-a конденсаторе 16 не происходит, т. е. пульсации его напряжения малы, Это напряжение усиливается усилителем 17 и поступает на нагрузку„

Неуправляемые токи транзисторов 4 и 5 переключателя 1 и транзисторов 6, 7 дополнительного переключателя 2 протекают в противоположных направлениях и комгенсируют друг друга во всем диапазоне рабочих температур, так как транзисторы

4, 5 переключателя 1 и транзисторы 6, 7 дополнительного переключателя 2 выпол=иены на одном кристалле, что дает возможность получить пару транзисторов с одинаковыми характеристиками, как это было показано выше, Применение дополнительного переключателя 2 на транзистсрах одной проводимости позволило разделить цепи разряда конденсаторов 3 и 16 без использования диодов, имеюших значительный температурный дрейф.

Формула изобретения

Импульсный конденсаторный частотомер, содержаший ограничитель входного сигнала, входной трансформатор, соединенный с переключателем заряда-разряда аозкрующего конденсатора, выполненным на двух транзисторах, сглаживающий фильтр и усилитель постоянного тока, отличаю щийса тем, что, с целью повышения точности измерения, переключатель заряда-разряда дозирующего конденсатора выполнен на двух ключевых схемах с двумя транзи..т

BHGKCTOP824H одной проводимости, коллекторы транзисторов первой ключевой схемы подключены к одной обкладке дозирующего конденсатора, эмиттеры подключены через резист торы к шинам источника питания, базы из соеди521528 о rrpsw еиие на Йзс -нелгаер лтраняио/4 7

Нопрякенис м

- / &яс - на ьгел"

meg mpawSucrrrepa// У/

Ни рмение на

/1ОЛОЖРР7елЬМОй

"2" РБ"няиене ионе енсатора 1b

Составитель Б. ";.""...кшин

Редактор Каменская Техред Л„Богдан Корректор T. Кравченко

Заказ 4872/530 Тираж 1029 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета С..вета Министров СССР по делам изобретений и открытий

3 13035, Москва, Ж-:35., Раушская паб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4 иены с первой обмоткой входного трансформатора, вторая обмотка которого соединена с выходом ограничителя входного сигнала, третья обмотка входного трансформатора подключена к базам двух транзисторов второй ключевой схемы, коллекторы которых соединены с другой обкладкой дозируюшего конденсатора, эмиттер одного из них подключен к шине источника питания, а змиттер другого через резистор сглаживающего фильтра - к входу усилителя постоянного тока.