Преобразователь сопротивления вчастотно-временной сигнал

Преобразователь сопротивления вчастотно-временной сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

819746 ключены к выходам двух раз нополярньпс, стабилизаторов компенсационного тока, а выход — к первому выводу компенсирующего резистора и к выводу преобразуемого резистора, второй вывод компенсирующего резистора подключен к корпусу (земле).

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит операционный усилитель 1,дифференцирующую

RC-цепь отрицательной обратной связи 2, блок сравнения 3.

Двухпозиционный токовый ключ 4, разнополярные стабилизаторы измерительного тока 5 и 6, образцовый резистор 7, преобразуемый резистор 8, дополнительный двухпозиционный токовый ключ 9, разнополярные стабилизаторы компенсационного тока 10 и

11, компенсирующий резистор 12, фазо- 20 инвертор 13.

Преобразователь работает следующим образом.Двухпозиционный токовый ключ 4, управляемый разнополярным напряжением с выхода блока сравнения д5

3, поочередно подключает один иэ стабилизаторов измерительного тока

5 и б к делителю иэ резисторов 7

8 и 12 . Дополнительный двухпозиционный токовый ключ 9, упрайляемый разнополярным напряжением с выхода фазоинвертора 13, поочередно подключает один из, стабилизаторов компенсационного тока 10 и 11 к компенсирующему резистору 12. Поскольку напряжение на выходе блока сравнения

3 и на выходе фазоинвертора 13 будут в любой момент времени противоположны по знаку, измерительный ток, про.текающий через компенсирующий резистор 12, в любой момент времени на- 0 правлен навстречу компенсационному току, протекающему через этот же резистор 12. Это приводит к тому, что из напряжения, обусловленного протеканием измерительного тока че- 45 рез преобразуемый резистор 8 и ком пенсирующий резистор 12, вычитается напряжение, обусловленное протеканием компенсационного тока через компенсирующий резистор 12. Раз- 50 ность этих напряжений поступает на вход операционного усилителя 1 и в дальнейшем работа преобразователя не отличается от работы преобразователя по авт.св. 9 470919. Если напряжение, обусловленное протеканием измерительного .тока через резисторы 8 и 12, равно напряжению, обусловленному протеканием компенсационного тока через резистор 12, то напряжение на входе операционного усили- 60 теля 1 равно нулю и на выходе пре образователя нет колебаний (т.е. выходная частота равна нулю).

Поскольку период колебаний напря жения на выходе преобразователя 65 содержит два равных по длительности и амплитуде, но противоположных по знаку полупериода напряжения, и зная, что переключения направления интегрирования, происходящие через каждый полупериод, производятся при равенстве напряжений на входах блока сравнения 3, можно написать (3»(R„° R»(-Э»»,1 — «2(»»(К„«»»(-Л»р„)» —.»(»»(R„° R»«R»)-3„» ), (<( где (, — постоянная времени операционного усилителя 1 с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обратной связи 2;

R — значение измерительного тока стабилизатора 5 и 6; йх- значение преобразуемого резистора .8;

Rg — значение компенсирующего резистора 12; значение компенсационного к тока стабилизаторов 10 и

11е — - длительность полупериода

2 выходных колебаний преобразователя;

RО- значение образцового резистора 7.

Отсюда период выходных колебаний преобразователя а выходная частота преобразователя О 1 х «» к1-".) к к

Вь!х 4" 3

Из формулы (3) видно,что выходная частота линейно зависит от пРеобраз Уемого ре з и стор а 8, Обоз н ачив от ношение 3„/g -g, (t >4) и вводя егб в формулу выходной частоты, получим

1 ьых л х " к " к1 (4)

Отсюда видно, что вь(х = 0 при ЯВК = R„+ кК, откуда можно сделать вывод, что для получения начальной выходной частоты преобразователя, равной дулю, при начальном значении преобразуемого резистора В.не равном нулю, необходимо значение компенсирующего резистора 12 выбрать из условия

R„H

К { где йхя - начальное значение преобразуемого резистора 8.

819746

Сост авитель Л. Фомина

РедактОр Е. Гончар Техред М.Табакович Корректор Е.Рошко

Эака 1379/25 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ 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

Применение данного преобразователя в комплекте аппаратуры дистанционного цифрового измерения параметра, например температуры, позволило значительно упростить отсчетное цифровое устройство, поскольку в данном случае не приходится прибегать к вычитанию начальной частоты, соответствующей 0 С. Кроме того, смеще:ние диапазона выходных частот преобразователя в нижнюю, начинающуюся с . нуля, сторону позволяет значительно увеличить длительность импульсов, что, в свою очередь, позволяет значительно увеличить-дистанцию между преобразователем и отсчетным устройством беэ увеличения погрешностей измерений, поскольку влияние распре. деленных емкости и индуктивности линии сказывается на меньших частотах и при больших длительностях импуль сов значительно меньше. 20

Формула изобретения

Преобразователь сопротивления в частотно- временной сигнал по авт.св.

У 470919, отличающийся тем, что, с целью расширения функцнон альных возможностей преобр аз о вателя, введены фазоинвертор, компенсирующий резистор, два разнополярных стабилизатора компенсационного тока, дополнительный двухпозиционный токовый ключ, причем вход фаэоинвертора соединен с выходом блока сравнения, а выход — с управляющим входом дополнительного двухпоэиционного токового ключа,. два входа которого подключены к выходам двух разнополярных стабилизаторов компенсационного тока, а выход — к первому выводу компенсирующего резистора и к выходу преобразуемого резистора, второй вывод компенсирующего резистора подключен к корпусу (земле).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 470919, кл. Н.ОЗ К 13/20, 1971 (прототип) °