Преобразователь напряжения в частоту

О П И С-АИЗОБРЕТЕНИЯ Соее Советских Социалистических Республикк авторском свидетельству свид-ву 931096/26-2 присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР 3) Приори 53) УДК 621.317) Авторы изобретения Трифонов А, Н, Могилевск й и Ордена Ленина институ им, В1) Заявител еохимии и аналитическои хими , Вернадского ЯЖЕНИЯ В ЧАСТ Блок-схема преобразователя напряжения в частоту представлена на чертеже.Преобразователь содержит дифференциальный операционный усилитель 1, компаратор 2, переключатель 3, дозирующий конденсатор 4, источник эталонного напряжения 5, диоды б и 7, двухпозиционный переключатель 8, Между переключателем и входами усилителя 1 включены резисторы 9 и 10. Резистор 9 вместе с конденсатором обратной связи 11 обеспечивает работу усилителя в режиме интегрирования. Выходные сигналы преобразователя регистрируются частотомером 12.При использовании источника эталонного напряжения 5 отрицательной полярности и компаратора 2, реагирующего на напряжение отрицательной полярности, преобразователь работает следующим образом, Входное напряжение положительной полярности через двухпозиционный переключатель 8 и резистор 9 поступает на инвертирующий вход усилителя 1. Неинвертирующий вход усилителя через резистор 10 и переключатель 8 соединен с общим проводом (землей). Напряжение на выходе усилителя уменьшается вследствие интегрирования входного напряжения. Когда выходное напряжение достигает уровня срабатывания компаратора 2, последний вырабатывает импульс, приводящий в действие переключатель 3. Переключатель на время дей(61) Дополнительное к авт. 22) Заявлено 15,06,73 (21) Опубликовано 05,12.75, Бю 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано в автоматических измерительных приборах, в частности в цифровых вольтметрах.Известны преобразователи напряжения в частоту, содержащие дифференциальный интегратор с емкостью в цепи обратной связи, компаратор, источник эталонного напряжения и дозирующий конденсатор.В тех случаях, когда необходимо преобразовать напряжения разных полярностей, преобразователь содержит два компаратора и два источника эталонного напряжения. Это усложняет схему, а также ее настройку, необходимую для получения одинакового коэффициента преобразования для каждой из полярностей входного напряжения. Цель изобретения - упра при преобразовании напря р олярностей.Предлагаемый преобразователь отличается тем, что в него введены двухпозиционный переключатель и два последовательно соединенных диода, общая точка которых подключена к дозирующему конденсатору, а входы - ко входам дифференциального интегратора, причем вход преобразователя через двухпозиционный переключатель подсоединен ко входам дифференциального интегратора. 10 15 20 25ствия импульса соединяет дозирующий конденсатор 4 с источником эталонного напряжения 5. Ток заряда конденсатора 4 через диод 6 поступает на инвертирующий вход усилителя 1 и компенсирует ток, протекающий через резистор 9 под воздействием входного напряжения, Вследствие этого выходное напряжение усилителя начинает нарастать. После заряда конденсатора 4 выходное напряжение усилителя снова начинает уменьшаться, Однако оно не достигает прежнего уровня, так как по окончании импульса компаратора 2 переключатель 3 отсоединяет конденсатор 4 от источника эталонного напряжения 5 и соединяет его с землей. Ток разряда конденсатора 4 через диод 7 и резистор 10 поступает на неинвертирующий вход усилителя, Выходное напряжение усилителя начинает расти. После разряда конденсатора 4 напряжение на выходе усилителя снова начинает уменьшаться. Когда оно достигает уровня срабатывания компаратора 2, последний вырабатывает импульс, приводящий в действие переключатель 3, и все описанные процессы повторяются.При преобразовании напряжения отрицательной полярности двухпозиционный переключатель 8 переводится в нижнее (по схеме) положение, При этом входное напряжение через резистор 10 поступает на неинвертирующий вход усилителя 1, а инвертирующий вход через резистор 9 и переключатель 8 заземляется. Все остальные процессы (срабатывание компаратора 2, заряд и разряд дозирую- щего конденсатора 4 и т. д.) происходят так же, как и при преобразовании напряжения положительной полярности.Частота срабатывания компаратора 2, т. е. частота повторения его выходных импульсов, пропорциональна преобразуемому напряжению, поэтому отсчетное устройство частотомера 12 может быть отградуировано в единицах напряжения.При практическом применении преобразователя компаратор 2 и переключатель 3 могут быть выполнены в виде одного узла - одновибратора (в частности транзисторного). При этом конденсатор 4 следует подключить к коллектору нормально открытого триода, а 5 источник питания одновибратора может служить источником эталонного напряжения 5, ,Для автоматизации выбора полярности преобразуемого напряжения возможно управление двухпозиционным переключателем 8 от 10 выходного напряжения усилителя 1,Использование двух последовательно соединенных диодов, общая точка которых подключена к дозирующему конденсатору, а входы - ко входам дифференциального интегра 1 д тора, позволяет преобразовывать в частотунапряжения разных полярностей при наличии только одного компаратора и одного источника эталонного напряжения, так как для компенсации используются токи заряда и разря 2 п да дозирующего конденсатора, поступающиекаждый соответственно на один из входов дифференциального интегратора, в то время как преобразуемое напряжение через двухпозиционный переключатель подводится к одному определенному (в зависимости от полярности) входу дифференциального интегратора. Формула изобретенияПреобразователь напряжения в частоту, содержащий дифференциальный интегратор с емкостью в цепи обратной связи, компаратор, источник эталонного напряжения и дозирующий конденсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения схемы при преобразовании напряжений разных полярностей, он снабжен двухпозиционным переключателем и двумя последовательно соединенными диодами, общая точка которых подключена к дозирующему конденсатору, а входы - ко входам дифференциального интегратора, причем вход преобразователя через двухпозиционный переключатель подсоединен ко входам дифференциального интегратора.