Многоканальный преобразовательпараметров индуктивных датчиков вовременные интервалы

Многоканальный преобразовательпараметров индуктивных датчиков вовременные интервалы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автеры изобретения (2!) Заявитель

Л. Э. Вилоп, В. П. Глухов, Б. К, Райков и О. П. Скобелев ФЪ

Куйбышевский ордена Трудового Красног Знамени" авиационный институт им. акад. С. П. олма""- д ::::-. :;,:,„ (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАИЕТРОВ

ИНДУКТИВНЫХ ДАТЧИКОВ ВО ВРЕИЕННЫЕ

ИНТЕРВАЛЫ

Изобретение относится к измерительной технике н автоматике.

Известно времяимпульсное устройство преобразования аналоговой информации в цифровую форму, содержащее устройство импульсного питания измери- тельной цепи, измерительную цепь, состоящую иэ дифференциального индуктивного датчика и двух образцовых резисторов два устройства срав1

f0 нения напряжений, селектор, генератор импульсов заполнения и счетчик !.! ).

Однако данное, устройство характеризуется низкой точностью, особенно при использовании малогабаритных датчиков, имеющих малую постоянную времени.

Наиболее близким по технической сущности н достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является многоканальный преобразователь параметров индуктивных датчиков во временные интервалы, содержащий ис..точник питания, первый выход которого

2 ,подключен к общей шине, а второй соединен с входами индуктивных датчиков, компаратор, первый вход которого подключен к первому выводу образцового резистора, второй входк первому выходу источника опорного напряжения, второй вывод образцового резистора и второй выход источника опорного напряжения подключены к общей шине, тактовый генератор, выход которого соединен с входом распределителя и входом "!" триггера, вход "О" которого подключен к выходу компаратора 2 ) Однако наличие образцового резистора в измерительной цепи уменьшает величину постоянной времени и снижает реальную крутизну преобразования. Кроме того, на результат преобразования влияет число подключенных датчиков, которое особенно. проявляется при большой длине линий связи датчик — преобразователь.

8517

69 4 тор 8, источник 9 опорного напряже ния, триггер IO управляющие ключи II, Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный преобразователь параметров индуктивных датчиков во временные интервалы, содержащий источник питания, первый выход которого подключен к общей шине, а второй соединен с входами индуктивных датчиков, компаратор, первый вход которого под- 10 ключен к первому выводу образцового резистора, второй вход — к первому выходу источника опорного напряжения, второй вывод образцового резистора и второй выход источника опорного на- 15 пряжения подключены к общей шине, тактовый генератор, выход которого соединен с входом распределителя и входом

"I" триггера, вход "0" которого подключен к выходу компаратора, введены униполярные транзисторы, управляющие ключи, ключи обратной связи, резисторы, операционный усилитель, источник смещения, источник стабильного напряжения, причем истоки униполяриых транзисторов подключены к точкам соединения выходов индуктивных датчиков с входами ключей обратной связи; выходы которых подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, йеинвертирующий вход которого подключен к выходу источника стабильного напряжения, вход которого сое" динен со вторым выходом источника питания, выходы операционного усилителя через управляющие ключи, подключены к точкам соединения затворов униполярных транзисторов с первыми выводами резисторов, вторые выводы которых подключены к первому выходу 40 источника смещения, второй выход которого соединен с общей шиной, управлякнцие входы одноименных ключей обратной связи и управляюших ключей соедийены между собой и с соответствующими выходами распределителя, а стоки униполярных транзисторов подключены к первому входу компаратора.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Преобразователь содержит источник

1 питания, индуктивные датчики 2, униполярные транзисторы 3, истоки которых соединены с входами ключей 4 обратной связи, подключенных выходами к инвертирующему входу операционного усилителя 5, источник 6 стабильного напряжения, образцовый резистор 7, компара-l входы которых подключены к выходу операционного усилителя 5, а выходы— к точкам соединения затворов униполярных транзисторов с первыми выводами резисторов 12, вторые выводы которых подключены к выходу источника 13 смещения, тактовый генератор 14 и распределитель 15.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии ключи 4 и Il разомкнуты, униполярные транзисторы заперты напряжением, подаваемым на затворы от источника 13 смещения через резисторы 12.

При преобразовании во временной интервал параметра датчика выбранного канала по импульсу тактового генератора 14 триггер 10 устанавливается в "1", напряжением с соответствующего выхода распределителя 15 эамыкаются ключи 4 и Il соответствующего канала. При этом оказывается замкнутой цепь отрицательной обратной связи системы, в которой выходной регулируемой величиной является напряжение на выходе датчика 2 данного канала. Напряжение с выхода этого датчика через ключ 4 подается на ннвертирующий вход операционного усилителя 5, где сравнивается с напря-. жением на выходе источника 6 и отрабатывается операционным усилителем 5 таким образом, что потенциал на инвертирующем входе (с точностью до входного напряжения усилителя) становится, равным потенциалу на неннвертирующем входе.

Если остаточное напряжение на ключе 4 обратной связи равно нулю, что практически всегда выполняется прн использовании в качестве ключа униполярного транзистора и малом входном токе операционного усилителя

5, то потенциал на выходе датчика, независимо от величины протекающего через него тока, равен потенциалу на инвертирующем входе операционного усилителя 5. Ток стока уннполярного транзистора Э равен току переходного процесса, возбуждаемого в датчике 2 напряжением, равным напряжению источника 6, и при условии, что униполярный транэистор находится в активной области, не зависит от сопротивления образцового резистора 7.

5 851769 6

При достижении напряжением на об-, ключи, ключи обратной связи, резисразцовом резисторе напряжения, равного торы, операционный усилитель, источопорному, триггер 10 по импульсу с . ник смещения, источник стабильного выхода компаратора 8 сбрасывается напряжения, причем истоки униполярных, в "0", Временной интервал, в течение транзисторов подключены к точкам которого триггер находится в состоя- соединения выходов индуктивных датнии"1", является выходной аналоговой чиков с входами ключей обратной свявеличиной преобразователя и может зи, выходы которых подключены к инбыть известными методами преобразован вертирующему входу операционного усив цифровой код. 1ч лителя, неинвертирующий вход которого подключен к выходу источника стабильного напряжения, вход которого соеФормула изобретения динен со вторым выходом источника питания, выходы операционного усилите1З ля через управляющие ключи. подключеМногоканальный преобразователь пара- ны к точкам соединения затворов унипо.метров индуктивных датчиков во времен- лярных транзисторов с первыми выводаные интервалы, содержащий источник ми резисторов, вторые выводы которых питания, первый выход которого под- подключены к первому выходу источниключен к общей шине, а второй соединен% ка смещения, второй выход которого с входами индуктивных датчиков., ком- соединен с общей шиной, управляющие паратор, первый вход которого под- входы одноименных ключей обратной свяключен к первому выводу образцового зи и управляющих ключей соединены резистора, второй вход — к первому между собой и с соответствующими вывыходу источника опорного напряжения, ходами распределителя, а стоки уни::второй вывод образцового резистора полярных транзисторов подключены к и второй выход источника опорного на- первому входу компаратора. пряжения подключены к общей шине, так товый генератор, выход которого сое- Источники информации, динен с входом распределителя и вхо- 36 принятые во внимание при экспертизе дом "1" триггера, вход "0" которого 1. Авторское свидетельство СССР подключен к выходу компаратора, о т- 11 1771679 л и ч а ю шийся тем, что, с целью 2. Авторское свидетельство СССР повышения точности, в него введены У 364104, кл. Н 03 К 13/20, 1973 уннполярные транзисторы, управляющие 3$ (прототип).

851769

Составитель В. Мехнанов

РедактоР Т. И Рм Техред А. Ач Корректор Н, ШвыдкаЯ

Ф

Заказ 6389 87 Тирак 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открмтий

113035, Иосква, Ж-3$, Рауаская наб., д. 4/5

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