Измерительный частотный преобразователь

(21) 1813255/26 таявкц Мс 22) Заявлено 14,07.72 прцсосдццспил Государственный комитет Совета Министров СССР3) УДК 681.325(088.8 Бюллетень Мв 8исания 16,07.75 о делам изобретений тнрвпии 1 Дата опубликования 2) Авторы цзобретени А, Л, Златин, В, Д, Михотин, И, ф. Островский, Э. К, Шахов,В, М. Шляндин и А. Я, Элиасберг(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБР Жи й)(Й, - значение датчика; ЛЯ - номинального выходе опергц сто отрицатель его выходное н ся со скоростью номинальцого сопро отклонение сопротив начения), в результат онного усилителя 2ый скачок напряжени пряжение линейно ум , равной тивленця ления от е чего на меет мея и далее еньшаето (ру) Изобретение отцосится к области измерительной техники ц может найти применение в информационно-измерительных системах, использующих резистивные датчики.Известны измерительные частотные преобразователи активного сопротивления на базе структуры частотного преобразователя с переключением направления интегрирования, содержащие интегратор с см кости ой отрицательной обратной связью и сравнивающее уст ройство, выполненные на базе операционных усилителей постоянного тока с дифференциальным входом. Недостатком известных устройств яляется нелинейность характеристики преобразования в случае работы с потенцио метрическими резистивными датчиками.Целью изобретения является повышение линейности функции преобразования,Для этого выход усилителя интегратора через интегрирующую РС-цепь подключен ко 20 входу сравнивающего устройства, а выход потенциометрического датчика подключен к неинвертирующему входу усилителя интегратора. На чертеже дана структурная схема предлагаемого преобразователя, : 25Она содержит интегратор 1, в состав которого входит операционныи усилитель 2 с дифференциальным входом, конденсатор 3 и резистор 4 в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя, интегрирую щую йС-цепь 5, сравнивающее устройство 6 с калиброванными выходными уровнями напряжения -Ую, реализованное на базе операционного усилителя 7, и резистцвный потенциометрический датчик 8,В процессе работы преобразователя разно- полярные перепады напряжения с амплитудой Ую поступают через датчик 8 на вход интегратора 1 для создания развертывающего напряжения и непосредственно ца ицвертирующий вход усилителя 7 в качестве опорных уровней сравнения. Предположим, что в рассматриваемый момент времени на выходе сравнивающего устройства 6 образуется отрицательный перепад напряжения с амплитудой Ую При этом на вход интегратора 1 будет подан скачок напряжения с амплитудойУю(РС - постоянная времени интегратора 1), Напряжение с выхода операциоцного усилителя 2 поступает на вход интегрирующей ЛС-цепи 5, причем при равенстве постоянных времени интегратора 1 и указанной ЯС-цепи, на выходе последней напряжение будет изменяться по линейному закону. По истечении интервала времени 1 линейно-изменяющееся напряжение на выходе интегрирующей ЙС-цепи 5 достигнет отрицательного уровня напряжения Уо, являющегося опорным для рассматриваемого полупериода работы преобразователя, При этом происходит лавинообразный процесс перехода сравнивающего устройства 6 в новое состояние, характеризующееся изменением полярности его выходного напряжения и аналогичным образом начинает формировать ся новый полупериод выходных колебаний ,преобразователя.Длительность полупериода может быть оп. ределена из условия равенства размаха линей но-изменяющегося напряжения на выходе интегрирующей ЯС-цепи 5 амплитуде напряжения, используемого в качестве опорного, т. е,Т/2=2 о2 ЯЯС Т( -- длительность полупериода выходных 2колебаний) . С учетом полной идентичности процессов формирования каждого из полупериодов,рырд 1 Кен 11 е для выходной частоты может быть представлено в виде: .1 ЯаМ8 ИС Я,Последнее выражение свидетельствует отом, что функция преобразования рассматриваемого устройства линейна, причем крутиз на преобразования определяется лишь постоянной времени интегратора,Предмет изобретения Измерительный частотный преобразователь,содержащий интегратор с емкостной отрицательной обратной связью, сравнивающее устройство, выполненные на базе операционных20 усилителей постоянного тока с дифференциальным входом, и резистивный потенциометрический датчик, подключенный к выходу сравнивающего устройства, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения линейности пре 25 образования, выход усилителя интеграторачерез интегрирующую РС-цепь подключен ковходу сравнивающего устройства, а выход по.тенциометрического датчика подключен к неинвертирующему входу усилителя интегра30 тора,Тираж 902 Подписноеовета Министров СССРоткрь 1 тийаб., д. 45