Преобразователь параметров резистивных датчиков в частоту
Патент 692082
Авторы
Преобразователь параметров резистивных датчиков в частоту
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИИ
И ЗОЗРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сеев Советскнх
Сфцналнстических
Республик и 692082 (б1) донолнительное к авт. саид-ву— (51)М. Кл.
Н 03 К 13/20
6 01 R 27/02 (22) Заявлено 01.08.77 (21) 2513571/18-21 с присоединением заявки М вЂ”. (23) Приоритет—
Госупврвтаеииый комитет
СССР ео делам иэебретвей и еткрмтий
Опубликовано 15,10.79. Бюллетень И 38 (53) УДК621.317. .33 (088.8) Лата опубликования описания 151079
А. И. Мартяптин, Д. Н. Николаев, Б. Л. Свистунов, В. И, Чернецов и В, M. Шляндин (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель
Пензенский политехнический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ РЕЗИСТИВНЫХ
ДАТЧИКОВ В ЧАСТОТУ
Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического измерения и контроля параметров резистивных датчиков неэлектрических величин преимущественно в телеметрии.
Известно устройство для преобразования параметров реэистнвных датчиков в унифицированные сигналы, содержащее мостовую схему, в одно плечо которого включен резистивный датчик и в другое †.подстраиваемый элемент, операционный усилитель, параллельный цнфровой делитель напряжения, источник опорного напряжения, нуль-орган, причем в цепь обратной связи операционного усилителя включен параллельный цифровой делитель напряжения, на его вход включен источник опорного напряжения, а к его выходу подключена мостовая схема foal.
Недостаток таких устройств — сравнительно низкое быстродействие, а также значительная по- грещность преобразования за счет влияния, реактивйых параметров линии связи. Наиболее близким по технической сущности к изобретейию является преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников в код, который содержит генератор пилообразного напряжения, усилитель постоянного тока, на вход которого включены резистивный, датчик с линией связи, а в цепь отрицательной обратной связи включен опорный резистор, дифференциатор, переключатель, один вход которого подключен к земляной шине, фуикционапьний преобразователь напряжения и код, блок задержки, причем выход блока задержки соединен с управляющим входом переключателя, а выход генератора пилообразного напряжения соединен через усилитель постоянного тока со входом дифференциатора, выход которого соединен с другим входом переключателя, а выход последнего подключен ко входу функционального преобразователя напряжения в код (21, Недостатком преобразователя является отно-. сительно невысокая точность преобразования, Особо жесткие требования предъявляются при этом к дифференциатору. Дифференциатор резко обостряет высокочастотные помехи и склонен к самовозбуждению, поэтому необходимы сглаживающие и корректирующие цепи, что до69?082 4
1 и подключает на время через переключатель 7 напряжение с выхода блока сравнения 5 ко входу второго интегратора 9, на выходе которого возникает напряжение
u =-о —; (о т,1, ф
1 с где та = R С вЂ” постоянная интегрирования
u u интегратора 9, которая поступает на вход усилителя постоянного тока 1. При этом на выходе усилителя постоянного тока 1 возникает напряе
1,6} полнительно искажает функцию преобразования.
Это приводит к появлению значительной погрешности дифференцирования, полным весом входящей в общую погрешность преобразования.
Целью изобретения является повышение точности преобразования параметров 1езистивных датчиков в частоту и надежности работы преобразователя.
Поставленная цель достигается тем, что s преобразователь параметров резистивных датчиков в частоту, содержащий блок связи, входы, которого соответственно соединены с зажимами для подключения преобразуемого резистивного датчика, а один из выходов блока связи соеди.нен со входом усилителя постоянного тока, переключатель, один вход которого соединен с земляной шиной преобразователя, а управляющий вход переключателя соединен с блоком задержки, введены блок сравнения и два интегратора, причем один из входов блока сравнения соединен с выходом усилителя постоянного тока, а другой вход блока сравнения соединен с выходом первого интегратора, вход которого соединен с выходом блока сравнения, с другим вхо25 дом переключателя и со входом блока задержки, выход переключателя соединен со входом второго интегратора, выход которого соединен с другим выходом блока связи.
На чертеже приведена функциональная элект30 рическая схема преобразователя.
Преобразователь содержит усилитель 1 постоянного тока, на вход которого включен ре.зистивный датчик 2 через блок 3 связи, нредставляющий собой, например, обобщенную схему замещения в виде емкости С индуктивнос35 ти L, а в цепь обратной связи включен опорный резистор R0 4; блок 5 сравнения, первый интегратор 6, переключатель 7, один вход которого подключен к земляной шине, .блок 8 задержка, второй интегратор 9, причем выход блока сравнения 5 подключен через интегратор 6 к одному из своих входов, а через блок задержки 8 — к управляющему входу переключателя 7.
Преобразователь работает следующим образом.
В устайовившемся режиме на выходе блока . сравнения 5 действует напряжение прямоугольной формы с амплитудон И. Это напряжение, например положительное, поступает на вход первого интегратора 6, на выходе которого возника50 ет линейно изменятощееся напряжение ь 1Г И жени
СЯ I„R . 4 R
04=0 y - .11 а - g < 1 +т.-,р х 9 х .9 х () где С и 1 — соответственно емкость и нндуктивность блока 3 связи;
 — сопротивление резистнвного датчиХ ка 2;
Rо — сопротивление опорного резистора 4.
После практического окончания переходного
Та
1. Цо процесса, когда величиной Е можно пренебречь, по заднему фронту импульса с блока задержки 8, перекл1очатель 7 подключает вход интегратора 9 к земляной шине. При этом иа выходе усилителя постоянного тока 1 возникает напряжение
Сяо iл (Т, t )R (.с-,g 2 .,Я
9 9 х 9.
- K - — :. ":1 < которое в блоке сравнения 5 сравнивается с напряжением О . В моменты равенства Ui 06
1 напряжение на выходе блока сравнения 5 скачкообразно меняет знак на противоположный.
По сигналу блока задержки 8 переключатель 7 вновь подключает на время Т выход блока сравнения 5 к входу второго интегратора 9 и весь процесс продолжается аналогично описанному выше.
Из выражений (1) и (4) находится период генерируемых колебаний
1о ь о х следовательно, где тб = йц C„постоянная интегрирования
6 55 интегратора 6.
Кроме того, передним фронтом прямоугольного напряжения с выхода блока сравнения вклю. чается блок задержки 8, который срабатывает
Из выражения (6) следует, что так как т и т, входят в функцию преобразования в виде отношения, црактнчески требования стабиль ности предъявляются только к Та и йе.
692082
1
1
Составитель л. Сотникова .
Редактор 3. Мепуришвили Техред.Jf.Алферова Корректор M. Селехман
Заказ 6239/51 . Тираж 1060 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Преобразователь параметров резистививтх датчиков в частоту, содержащий блок связй," входы которого соответственно соединены с зажимами для подключения преобразуемого резистивного датчика, à один из выходов блока связи соединен со входом усилитсля постоянного тока, переключатель, один вход которого соединен с земляной шиной преобразователя, а управляющий вход переключателя соединен с блоком задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразова.ния и надежности преобразователя, в него введены блок сравнения и два интегратора, прйчем один из входов блока сравнения соединен с выходом усилителя постоянного тока, а другой вход блока сравнения соединен с выходом пер вого интегратора, вход которого соединен с выходом блока сравнения, с другим входом переключателя и со входом блока задержки, выход переключателя соединен со входом второго интегратора, выход которого соединен с другим выходом блока связи.
to Источники информации, принятые во внимание при зкспептизе
1. Авторское свидетельство СССР У 372673, кл. Н 03 К 13/20, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР Н 490266, кл. Н 03 К 13/20, 1973 (прототип).