Преобразователь величины сопротивления в частоту импульсов

Преобразователь величины сопротивления в частоту импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

<ш 560335

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.74 (21) 1982405/21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 06.07.77 (51) М. Кл. Н ОЗК 13/02//

Н ОЗК 13/20

Гасурорстввнный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и юткрмтий (53) УДК 621.374.38 (088.8) (72) Авторы изобретения А. А. Богородицкий, А. Л. Златин, И. Ф. Островский, М. П. Шадрин и А. Я. Элиасберг (71) Заявитель Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического института приборостроения (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЕЛИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ

В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в информационно-измерительных системах, использующих измерительные датчики.

Известен преобразователь величины сопротивления в частоту импульсов, содержащий операционный усилитель и компараторы (1).

Однако такой преобразователь не обеспечивает достаточную линейность преобразования.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь величины сопротивления в частоту импульсов, содержащий операционный усилитель с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обратной связи, устройство сравнения, вспомогательный операционный усилитель и делитель из эталонного и измеряемого резисторов (2).

Однако известный преобразователь обладает малой линейностью преобразования при увеличении выходной частоты.

Цель изобретения — улучшение линейности преобразования.

Это достигается тем, что в преобразователе величины сопротивления в частоту импульсов, содержащем операцион ный усилитель с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обратной связи, выход которого подключен к входу устройства сравнения, а неинвертирующий вход соединен с выходом устройства сравнения и непнвертирующпм входом вспомогательного операционного усилителя, и делитель пз эталонного и измеряемого резисторов, делитель включен в цепь отрицательной обратной связи вспомогательного операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом устройства сравнения.

На чертеже приведена электрическая функциональная схема предлагаемого преобl0 разователя величины сопротивления в частоту импульсов.

Преобразователь состоит пз операционного усилителя 1 с дифференцирующей RC-цепью

2 отрицательной обратной связи. Выход опе15 рационного усилителя 1 .подключен к первому входу устройства сравнения 3, второй вход которого подключен к выходу вспомогательного операционного усилителя 4, а выход— к соединенным между собой неинвертирую20 щим входам обоих усилителей 1 и 4. В цепь отрицательной обратной связи усилителя 4 включен делитель 5 из эталонного 6 и измеряемого 7 резисторов. Выход устройства 3 является выходом всего преобразователя.

25 Преобразователь работает следующим образом.

Выходные уровни устройства 3 калиброваны напряжением - Uo. Длительность каждого полуперпода выходных колебаний преоб30 разователя определяется из условия равенст

560335

3 ва напряжений,на входах устройства 3. В процессе работы преобразователя разнополярные перепады напряжения амплитудой Up c выхода устройства сравнения 3 поступают на неинвертирующие входы усилителей 1 и 4.

В тот момент,,когда на выходе устройства 3 меняется,полярность напряжения Up, на выходе усилителя 1 образуется в соответствующей фазе скачок напряжения величиной

2U, I+ fan% где К1 —,коэффициент усиления операционного усилителя 1.

Далее выходное на пряжение усилителя 1 изменяется по линейному закону со скоростью

Uolte/RC (1+К ) (где RC — постоянная аременй дифференцирующей цепи 2 отрицательной обратной связи усилителя 1). Усилитель

4 осуществляет усиление напряжения с выхода устройства сравнения 3 в (Ro + Rx) 2

Rx(I + 2) + Ro где К вЂ” коэффициент усиления операционного у силителя 4;

Ro — сопротивление эталонного резистора 6;

R, — сопротивление измеряемого резистора 7.

Коэффициенты усиления операционных усилителей 1 и 4 .выбираются большими, поэтому условие равенства напряжений на входах устройства 3 в каждый полупериод работы преобразователя может быть представлено в виде

2Ц (о Я/ (1+ о

RC 2 \, R, /

Т где — — длительность,полу периода выход2 ных колебаний преобразователя.

Таким образом, частота следования выходных импульсов преобразователя, снимаемых с выхода устройства сравнения 3, является функцией величины со противления измеряе5 мого резистора 7 и зависит от нее линейно как к

4R,RC

10 где f — частота выходных импульсов.

Если измеряемый резистор 7 подключается к преобразователю посредством .кабельной линии связи, то сопротивление датчика оказывается зашунтированным емкост ным сопро15 тпвлением линии. В этом случае также обусловливается полная идентичность алгоритма работы преобразователя случаю подключения к преобразователю активного сопротивления

R без реактивной емкостной составляющей.

Формула изобретения

Преобразователь величи|ны сопротивления в частоту импульсов, содержащий операционный усилитель с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обрат ной связи, выход которого подключен к:входу устройства сравнения, а неинверти рующий вход соединен с выходом устройства сравнения и неинвертирующим входом вспомогательного операционного

Зр усилителя, и делитель из эталонного и измеряемого резисторов, отличающийся тем, что, с целью улучшения линейности преобразования, делитель нз эталонного и измеряемого резисторов включен в цепь отрицательной обратной связи вспомогательного операционного усилителя, выход которого соединен с IBTOpbIM входом устройства сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Авт. св. СССР No 470919,,кл. Н ОЗК 13/20, 09. 11.71.

2. Авт. св. СССР Мю 420080, кл. Н ОЗК 13/20, 10.04.72, Редактор Е. Караулова

Составитель В. Назарова

Текред Л. Котова

Корректор Н. Аук

Заказ 1463 12 Изд. М 478 Тираж 1077 Подписное

11,г11411ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2