Импульсный конденсаторный частотомер

Импульсный конденсаторный частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

а - .:. : ..... .

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 06.78 (23):2623373/18-21 (53)М. Кл.

G 01 и 23/00 с присоединением заявки Нов

I (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.0780. Бюллетень М2 26 (53) УАК 621 317. . 761 (088 .8) Дата опубликования описания 15.0780 (72) Авторы изобретения В.A.Áðîíêèí и Н.И.Писарев (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ КОНДЕНСАТОРН6)Й ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к измери- -" тельной технике и может быть использовано для измерения частоты и скорости врашения различных агрегатов, в системах автоматического регули- рования скорости врашения малоинер- . ционных агрегатов, где требуется быстродействие.

Известны частотомеры, содержаШие транзисторный переключатель заряда 1О конденсатора, транзистор для управления переключателем и усилитель. напряжения 1) .

Недостаток устройства — низкая точность измерения. 15

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является частотометр, содержащий сгЛаживаюший Фильтр, усилитель постоянного тока, усилитель-ограничитель вход- 20 ного сигнала и переключателей заряд-разряд доэируюшего конденсатора 2) .

Недостаток этого устройства— низкая точность измерения. 25 цель изобретения — повышение точности измерения.

Она достигается тем, что в импульсный конденсаторный частотомер, содержащий сглаживающий фильтр;30 усилитель постоянного тока, усилитель-ограничитель входного сигнала, парафазные выходы которого соединены с соответствуншими входами переключателей заряд-разряд доэ ирующегд конденсатора, выходы первого и второго переключателей заряд-разряд подключены к одной обкладке дозируюшего конденсатора, выходы третьего и четвертого переключателей заряд-разряд подключены к другой обкладке доэйруюшего конденсатора, а выход сглаживаюшего фильтра соединен с вторым выходом четвертого переключателя заряд-разряд, введены дифференцирующий блок, первый и второй дополнительные переключатели и запоминающий конденсатор, при этом выходы дифференцируюшего блока соединены с первыми входами дополнительных переключателей, вторые входы которых подключены к выходу четвертого переключателя зарядразряд выход первого дополнительного переключателя соединен с входом сглаживающего Фильтра, выход второго дополнительного переключателя подключен к инвертирукхцему входу усилителя постоянного тока и запоминающему конденсатору, вторая

3 7

l об:.ладка которого соединена с об-шей шиной устройства, а вход дифференцирующего блока соединен с вхо- дом первого переключателя зарядразряд .

На фиг. 1 изображена схема пред- лагаемого частотомера; на фиг 2— эпюры напряжений частотомера.

Устройство содержит усилительограиичитель 1 входного сигнала с парафазннйи"выходами, переключатели 2, 3, 4, 5, сглажйваюший фильтр б, состоящий из конденсатора 7 и резистора 8 нагрузки, дЬзирукщий конденсатор 9, дополнительные переключатели 10, 11, запоминающий конденсатор 12, усилитель 13 постоянного тока, дифференцируюший блок 14, резистор 15 заряда, резистор 16 разряда.

Устройство работает следунщим образом.

На вход усилителя-ограничителя 1 поступает синусоидальный сигнал от датчика (эпюра-а) . На выход усилителя,ограничителя формируются парафазные сигналы прямоугольной Формы (эпюры-б, в) . Во время „-t переключатели 2, 5, 10 открыты, а переключатели 3, 4, 11 закрыты напряжейием, поступающим соответственно с выходов усилителя ограничителя 1 и выходов дифференцирующего устройсттва 14. При этом конденсатор 7 за ряжается по цепи: одна обкладка конденсатора 7, минусовая шина ис " точника питания, плюсовая шина источника питания, резистор 15, переключатель 2, дозирующий конденсатор 9, другая обкладка конденсатора

7. Во время - переключатели

2, 5, 10 закрйты, а переключатели

3, 4, 11 открыты. При этом управляющее напряжение на выходах диффе= "" ренцирующего устройства 14 получается из заднего фронта управляющего напряжения с выхода усилителя-ограничителя 1 (эпюры- z,y ). В это время дозируищий конденсатор .9 разряжается через переключатели 3, 4 и резистор 16, а запоминающий конден-,. сатор 12 через переключатель 11 подключается к сглаживающему- конденсатору 7, и последних усч .анавливается среднее арифметическое напряжение. Во время t> — 4 „ переключатели 2, 5, 11 закрыты, а переключатели 3, 4, 10 открыты. При -этой"дозирукщий конденсатор 9 продолжает . разряжаться через переключатели 3, 4 и резистор 16. Сглаживающий конденсатор 7 разряжается"через""тйере- ключатель 10 и резистор 8 (эпюра- Ф, ).

Запоминающий конденсатор 12 практи ческй не разряжается так "как перек лючатель 11 закрыт, а входйое сойротивление усилителя постояйног8 "" тока более 10 Ом.Поэтому напряжение на сглаживающем конденсаторе не име

48268

4 ет переменной составлякицей (эпюры Ж,З) °

Так как в данном частотомере можно применять небольшие конденсаторы (емкостью не более 0,1-.0,5 мкф), то выходное напряжение определяется выражением: ,U Е с9йе (/) вых 1+С p,f . 9 8

10 где 0 — выходное напряжение часто-.

ВыХ томера;

- напряжение источника питания; — частота входного сигнала;

c †емкость дозирующего конден9 сатора;

R8 = сопротивление резистора нагрузки, представляет собой практически линейную "зависимость от частоты, так как член в выражении (1)f C9. R npu отсутствии пульсаций выходного напряжения можно -сделать много меньше единицы.

3а первый период входного напря-

25 жения на запоминающем конденсаторе

12, при равных величинах емкости конденсаторов 7 и 12 образуется напряжение величиной в худшем случае равной половийе напряжения на сглаживающем конденсаторе 7. А за г "перио дов входного напряжения на запоминающем конденсаторе 12 установится напряжение величиной: лл 2 д " nу 7 где 0 < — напряжение 8а запоминающем л2 конденсаторе 12;

-- напряжение на сглаживающем

-конденсаторе 7;

A -" количество периодов входного .

40 сигнала.

- — Таким образом, чтобы напряжения на конденсаторах 7, 12 отличались с точностью не менее 0,1Ú, требуется не более 10 периодов входного сиг45 нала, что значительно меньше, чем в известных устройствах, Формула изобретения

Импульсный .конденсаторный частотомер, содержащий сглаживающий Фильтр, усилитель постоянного тока, усилитель-ограничитель входного сигнала, йарафаэйые выходы которого соединены с соответствуюйимй входами переклю- . чаталей заряд-разряд. дозирукще гО конденсатора, "взводы первого и

55 в,орого- переключателей заряд раз ряд подключены к одной обкладке дозирукщего конденсатора, выходы "третьего и четвертого переключателей заряд-разряд подключены к

d0 другой обкладке дозирующего конденсатбра, а выход сглаживающего фильтра соединен с вторым выходом четвертого переключателя заряд-разряд, о т л и ч а ю ш и и с я тем, $5 что, с целью повышения точности изме.. 78268

Va рения, в него введены дифференцирую- щий блок, первый и второй дополнительные йереключатели и запоминающий конденсатор, при этом выходы дифференцирующего блока соединены с первыми входами дополнительных переключателей, вторые входы которых подключены к выходу четвертого переключателя"заряд - разряд",выход первого дополнительного переключателя соединен с входом сглаживающего филь- тра, выход второго дополнительного переключателя подключен к инверти-

ЮВаВажеайвду рующему входу усилителя постоянного тока и запоминающему конденсатору, вторая обкладка которого соединена с общей шиной устройства, а вход дифференцирующего блока соединен С входом первого переключателя заряд-разряд, Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 189943,.кл, Q 01 R 23/06, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 521528, кл. G 01 R 23/06, 08.05.75, 748268

Составитель Л.Воронина

Редактор М.Келемеш Техред H.Áàðàäóëèíà Корректор И.Муска

3аказ 4352/11 Тираж 1 019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьЖий

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

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