Преобразователь активного и ре-активного сопротивлений b частоту

Преобразователь активного и ре-активного сопротивлений b частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнмтельмое к авт. свмд-ву (22) Заявлено 260379 (21) 2742630/18-21 (51) М. КЛ.

Союз Соаетсммя

Социалнстмческнк

Реслублнк ф

Ю, с присоединением заявки ¹ (23) Ориоритет

G 01 R 27/02//

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР оо делам нзобретеянй н открмткй. Опубликовано 2802.81. Бюллетень Н9 8

Дата опубликования описания 280281 (53) У (Ж 621.317. . 38 (088. 8) P2) Авторы изобретения

В.Ф. Тарасов, В. Н. Попов, В.Н. Лебедев, и Б.A. Савельев (71) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОГО И РЕАКТИВНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в информационно-измерительных системах и устройствах автоматического контроля с унифицированным частотным сигналом.

Известен преобразователь параметров конденсаторов и катушек индуктивности в частотно-временной сигнал, содержащий переключатель,вычитающий 10 усилитель, дифФеренциальный усилительограничитель,два интегратора,усилитель постоянного тока,дифференциатор, схему сброса и образцовый регистр $1) .

Однако в данном преобразователе сравнительная сложность и невысокая точность преобразования,обусловленная как большим числом содержащихся в преобразователе узлов, каждый из 20 которых. вносит свою составляющую в общую погрешность преобразования,так и наличием методической погрешности преобразования,в свою очередь обусловленную наличием в преобразовате- 25 ле нелинейного звена. Кроме того, данный преобразователь обладает обратно пропорциональной зависимостью выходной частоты от преобразуемого пар аметр а . зо

Иэ известных преобразователей

RCL-параметров в частоту следования импульсов наиболее близким по технической сущности является преобразователь активного и реактивного сопротивлений в частоту, который содержит сравнивающий блок, первое интегрирующее звено,дифференцирующую цепь, второе интегрирующее звено и мостовую измерительную цепь (2) .

Недостатком мостового включения дифференциальных датчиков является необходимость использования неэаэемленного источника переменного напряжения,что снижает помехозащищенность и надежность работы преобразователей.

Цель изобретения — повышение надежности работы преобразователя.

Эта цель достигается тем,что в преобразователь активного и реактивного сопротивлений в частоту следования импульсов, содержащий измерительную цепь, выход которой соединен с одним входом блока сравнения,и интегратор,введены две RC-цепи и инвертор, выход которого через одну RC-цепь подключен к одному входу измерительной цепи,а выход — к выходу интегратора, который через другую RC-цепь подключен к другому входу измеритель608975 ной цепи, причем вход интегратора соединен с другим входом блока сравнения и с его выходом.

На фиг.l представлена структурная схема преобразователями на фиг.2 — диаграммы,поясняющие его работу.

Преобразователь содержит измери)тельную цепь l,блок 2, сравнения, интегратор 3, инвертор 4,первую RCцепь 5 и вторую RC-цепь ба

Выход измерительной цепи 1 соединены с первым входом блока 2 сравнения,выход которого подключен к своему второму входу и к выходу интегратора

З,выход последнего соединен с выходом инвертора 4:,. и с выходом первой

RC-цепи 5,к вхОду второй RC-цепи б 15 подключен выход инвертора 4,выходы

RC-цепей 5 и б соединены соответственно с первым и вторым входами измерительной цепи 1, выход сравнения является выходом преобразователя. 2О

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме работы 25 устройства с выхода блока 2 сравнения следуют разнополярные прямоугольные импульсы с постоянной амплитудой т. U (фиг.2,г). При смене полярности выходного напряжения С + 00 на — Ug () напряжение на выходе интегратора 3 начнет уменьшаться,а на выходе инвертора 4 — возрастать (фиг. 2 б, в), при этом датчик, входящий в измерительную цепь l,через RC-цепи ) питается тре- .З5 угольным противофазным напряжением.

Включение датчика через RC-цепи необходимо для предотвращения замыкания выходов инвертора 4 и интегратора 3 по постоянному току.

Если сопротивления обоих плеч датчика равны, -.е. Е„= Е то в средней точке датчика происходит компенсация сигнала, если Е„ф Е, на средней точке датчика появляется треуголь- . 45 ное напряжение, скорость нарастания которого определяется разностью

IZ„ -3 I(ôèã.2а). Это напряжение подается на первый вход блока 2 сравнения и сравнивается с ее порогом 56 срабатывания Б,),определяемым коэффициентом передачи цепи положительной обратной связи. Изменение коэффициента передачи цепи положительной обратной связи позволяет осуществлять под- д стройку начальной частоты преобразователя. В момент равенства напряжений на входах блока 2 сравнения на его выходе полярность напряжения изменяется на противоположную (фиг.2г), 46 вследствие чего напряжение на выходе интегратора .3 уменьшается, а на выходе инвертора увеличивается (фиг.26, в),напряжение на средней точке датчика уменьшается до отрицательного порогового уровня блока 2 сравнения.

Далее цикл работы устройства повторяется.

Пунктиром на фиг.2 показана работа преобразователя при другом значении разности Е и Е .

Напряжейие обратной связи равно

+ U@ а на выходе интегратора 3 определяется соотношением

4 = )о,от= с где ). — постоянная времени интегратора.

Напряжение на выходе инвертора равно

IU )=Iu ), qg) сигнал на выходе измерительной цепи равен

u =uz -u Z. (»

С учетом формул (1) и (2) имеем

1 "Зfz, 1= t(z„-z ) Ж

Период выходного сигнала преобразователя с учетом формулы (4) равен

2 0 = O Т. (2 - 2 ) ) и

Т 200 )

Ag„-Z,) а частота с- "Ъ:т =«(Z -Z ),

2() „

А Оа

А= где 2Up тс -Оа

Формула изобретения

Преобразователь активного и реактивного сопротивлений в частоту, содержащий измерительную цепь, выход которой соединен с одним входом блока сравнения,и интегратор, q, т л и ч а— ю шийся тем,что,с целью повышения надежности,в него введены две

RC-цепи и ннвертор,выход которого через одну RC-цепь подключен к одному входу измерительной цепи,а вход — к выходу интегратора, который через другую RC-цепь подключен к другому входу измерительной цепи, причем вход интегратора соединен с другим входом блока сравнения и с его выходом.

Источники информац.:и, принятые во внимание прн экспертизе

1. Автор.- .)e свидетельство СССР

9 382232,Н03 К 13/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 5б1907), G 01 В 27/26, 1975.

8OeS75

1иг. 1 и, Фиг. 2

Составитель Л. Сорокина

Техред И. Ксиатура Корректор Н. Стец

Редактор К. Лембак

Закаэ 404/48 Тирам 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4