Измерительный преобразователь с частотным выходом

Измерительный преобразователь с частотным выходом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 ,ат.гаити . т эхин Ф : ®а1

Яа, от

%674214 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01,07.77 (21) 2501885/18-21 с присоединением заявки №а (51) М. Кл.

Н 03 К 13/20

6 01 R 27/26

Гещдарвтвеювй аютет

СССР в делам яавбретваФ я этщзмтмм (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.79. Бюллетень % 26

Дата опубликования описания 18.07.79 (53) УДК 621.398 (088.8) Р2) АвтоРы изобретения.Ю. В. Барсуков, А, Ш. Лопатовский и О. Г. Седов

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт научного приборостроения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ

Изобретение относится к измерительной технике н может быть использовано для измерения параметров электрических цепей: сопротивления, емкости, индуктивности, взаимной индуктивности и их приращений, Известен преобразователь сопротивления, ем- S кости, индуктивности и взаимной индуктивности в частоту, содержащий RC-генератор, который состоит иэ усилителя с Г-образным частотно-зависимым четырехполюсником в цепи обратной связи, параллельно выходу генератора присоединены 1в два регистра (1).

Однако известный преобразователь имеет недостаточную точность преобразования параметров.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь емкости, индуктивности и взаимной индуктивности в частоту, содержащий RC-генератор, который состоит иэ усилителя с Г-образным частотозадающим четырехполюсником в цепи обратной связи. К выхдду RC-генератора подключен измерительный четырехполюсник, выход которого соединен с нижним плечом Г-образного четырехполюсника, а также цепь следящей обратной связи, которая состоит из регулируемого элемента, включенного в верхнее плечо Г-образного частотозадающего четырехполюсника, причем регулируемый элемент выполняет одновременно функцию стабилизации амплитуды выходного напряжения генератора 123.

Однако этот известный преобразователь характеризует увеличение ° нелинейности преобразования с ростом коэффициента передачи измерительного четырехполюсника.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для этого в измерительном преобразователе с частотным выходом, содержащем RC-генератор, включающий усилитель, входы которого соединены с первым и вторым выводами избирательного четырехполюсника, содержащего две параллельных ветви, в которые включены два резистора, два конденсатора и полевой транэисIt тор, а также ограничительный резистор, причем третий вывод избирательного четырехполюсника через блок для автоматической регулировки усиления соединен с выходом усйлителя RC-генератора и с третьим выводом избирательного четы/

674214

R а. R ° "1о. Cq и С вЂ” сопротивления резисторов 4, 5, 10 и кон денсаторов 6 и 9 соответственно.

При этом на: - f,é+ к), (д) g.= >/гав

R+ С,» — исходное значение прн к О.

Из выражения (2) и (3) видно, что частота на выходе преобразователя линейно связана с преобразуемь1м параметром, Таким образом измерительный преобразователь увеличивает точность измерения за счет повышения помехоустойчивости и уменьшения нелинейных искажений.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь с частотным выходом, содержащий RC-генератор, включающий усилитель, входы которого соединены с первым и вторым выводами избирательного четырехполюсника, содержащего две параллельнйе ветви, в которые включены два резистора, два конденсатора и полевой транзистор, а также ограничительный резистор, причем третий вывод избиратель>ного четырехполюсника через блок для автоматической регулировки усиления соединен с выходом усилителя йС-генератора и с третьим выводом избирательного четырехполюсника, а также измерительный усилитель, вход которого соединен с одним из зажимов для подключения измеряемого четырехполюсника, отличающийся . тем, что, с целью повышения точности измерения, одна ветвь избирательного четырехполюсника содержит последовательно соединенные один резистор и конденсатор, подключенный к земляной шине преобразователя, а другая ветвь избирательного четырехполюсника содержит другой резистор, соединенный с одной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого через канал "исток-сток" полевого транзистора соединена с земляной шиной измерителя, при этом первый вывод избирательного четырехполюсника соединен с другим зажимом для подключения измерительного четырехполюсника и через

3 рехполюсника, а также измерительный усилитель, вход которого соединен с одним из зажимов для подключения измеряемого четырехполюсника, одна ветвь избирательного четырехполюсни.ка содержит последовательно соединенные один резистор и конденсатор, подключенный к земляной шине преобразователя, а другая ветвь избирательного четырехполюсника содержит другой резистор, соединенный с одной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого через ка- 10 нал "исток-сток" полевого транзистора соединена с земляной шиной измерителя, при этом первый вывод избирательного четырехполюсни- где к

w ка соединен с друтим зажимом для подключения измерительного четырехполюсника и через 15 к

У ограничительный резистор — с выходом измерительного усилителя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя, Преобразователь содержит RC-генератор 1, 20 охваченный цепями положительной (управляемой) и отрицательной (следящей) обратной связи.

Цепь положительной (управляемой) частотозадающей обратной связи состоит из измеритель- 25 ного четырехполюсника 2, усилителя 3, ограничительного резистора 4, резистора 5 и конденсатора б. Цепь отрицательной (следящей) обратной связи состоит из регулируемого элемента — полевого транзистора 7, соединенного с корпусом 30 преобразователя и автоматически управляемого по затвору блоком автоматической регулировки: усиления 8, конденсатора 9 и резистора 10.

Резисторы 5 и 10, конденсаторы б и 9, полевой транзистор 7 представляют собой избирательный четырехполюсник 11.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 1 питает измерительный четырехполюсник 2, выходное напряжение которого пронорционально преобразуемому параметру элект- 40 рической цепи или его изменению, усиливается усилителем 3 и вводится в цепь регулируемой положительной обратной связи.

Действие введенного напряжения эквивалентно изменению ограничительного резистора 4. При 4э изменении ограничительного резистора 4 сопро. тивление нолевого транзистора 7 автоматически изменится йо цепи следящей обратт1ой связи на такую же величину, так как избйрательный четырехполюсник 11 (по существу мост) должен 0 постоянно находиться в состоянии кваэиравновесия..

Условие квазиравновесия.

940 Ry сб

Р, Я4 С, ° - (>)

55 где Rq — сопротивление канала "сток — исток" полевого транзистора 7 в рехаюме управляемого сопротивления . частота преобразователя будет рав

Ф) коэффициент передачи измерительного четырехполюсника 2; коэффициент усиления измерительного усилителя 3;

674214

Составитель Л. Сотникова

Редактор А. Зиньковский Техред 3. Фанта Корректор В. Синидкая

Тираж 1059 Подписное

IJHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4105/56

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ограничительный резистор — с выходом иэмери. тельного усилителя.

Источники информадни, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР Н 226019, кл. G 01 R 27/16, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР N 409367, кл. Н 03 К 13/20, 1972.