Преобразователь напряжения в частоту

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(2) Заявлено 22. 05.79 (21) 2768939/18-21 с присоединением заявки К 9 2768968/18-21М Н 03 К 13/20 Государственный коиитет СССР но аелаи изобретений и открытийДата опубликования описания 15.05.81(72) Авторы изобретения И.-А.А. Вирбалис, В.А. Навицкас и Э.Б. РймкявичюсК аунасский политехнический институт им. атанаса Снечкусаи Паневежский завод точной механики(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ Изобретение относится к измерительному преобразованию электрических величин. Оно может быть использовано при разработке аналого-цифровых преобразователей напряжения или тока с промежуточным. преобразованием в частоту.Известен преобразователь напряжения в частоту разомкнутой структуры с переключением направления интегрирования, содержащий интегратор, два сравнивающих устройства, реверсивный переключатель и коммутатор 11.Недостатками данного преобразователя являются сложность и динамическая погрешностьИзвестен также преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, множительное устройство, О первый вход которого подключен к. выходу интегратора, пороговое устройство, и два источника опорного напряжения, причем множительное устройство включено в цепь обратной связи операционного усилителя, а интегратор выполнен с устройством сброса 2 ).Недостатком данного преобразователя является сложность.ЗО Цель изобретения - упрощениепреобразователя.Поставленная цель достигаетсятем, что в известном преобразователенапряжения в частоту, содержащеминтегратор, множительное устройство,первый вход которого подключен квыходу интегратора, и пороговоеустройство, второй вход множительного устройства соединен свходной шиной преобразователя, а вкачестве порогового устройства использован релейный гистереэисныйэлемент, вход которого подключенк выходу множительного устройства,а выход - к входу интегратора.При этом множительное устройствовыполнено на датчике Холла, а интегратор - на операционном усилителе,к выходу которого подключена обмотка возбуждения магнитной системыдатчика Холла, а между ннвертирующим входом и общей шиной .включенаобмотка обратной связи, расположенная на обмотке возбуждения,На чертеже представлена Функциональная электрическая схема преобразователя.Преобразователь содержит множительное устройство 1, выполненное830646 35 НИИПИ Заказ 3508/ ираж 988 Подписное на датчике Холла, к выходу которогоподключен масштабный .усилитель 2. Квыходу усилителя 2 подключен входрелейного гистерезисного элемента 3.К выходу элемента 3 подключен входинтегратора 4, выполненного на операционном усилителе 5 и обмотках 65и 7 магнитной системы датчика Холла,причем обмотка 6 обратной связи включена между инвертирующим входомусилителя 5 и общим проводом инамотана на обмотке 7 возбуждения,подключенной к выходу усилителя 5.Устройство р.-ботает следующимобразом.При одном из двух устойчивыхсостояний элемента 3 напряжение с 15его выхода, например положительное и равное .О , поступает на входинтегратора 4. За счет действияобратной связи напряжение на обмотке6 также равно О , в результате чего 20ток в обмотке 7 и магнитная индукция,возбуждающая датчик Холла, изменяются во времени по линейному закону.В результате выходное напряжение Омусилителя 2 также изменяется по линейному законуБи АО,О "вх(1) где 5 - чувствительность датчика И Холла по напряжению; А - коэффициент усиления усилителя 2; Ох - входное напряжение; в ,индуктивность обмотки 7; ы - коэффициент трансформации обмоток б и 7.По достижении порогового значения элемента 3, равного О , гдекоэффициент обратной связи элемента ,40 3, определяющий величину его гисте,рееиса, элемент 3 изменяет состояниена противоположное и весь процесс повторяется в противоположном направленин до следующего срабатыванияэлемента 3. С учетом (1) выходнаячастота 1 определится выражениеми АОуу (2)4 оЗа счет отличительных признаковв предлагаемом изобретении в сравнении с известным достигнуто исключение двух источников опорного напряжения, операционного усилителяи устройства сброса интегратора, т.е.упрощение преобразователя.Формула изобретения1. Преобразователь напряжения вчастоту, содержащий интегратор,множительное устройство, первый вход которого подключен к выходу интегратора, и пороговое устройство, о т л ич а ю щ и й.с я тем, что, с цельюупрощения, второй вход множительногоустройства соединен с входной шинойпреобразователя, а в качестве порогового устройства использован релейный гистерезисный элемент, вход которого подключен к выходу множительного устройства, а выход - к входу интегратора.2. Преобразователь по п.1, о т-л и ч а ю щ и й с я тем, что множительное устройство выполнено надатчике Холла, а интегратор - наоперационном усилителе, к выходукоторого подключена обмотка возбуждения магнитной системы датчика Холла, а между инвертирующим входом иобщей шиной включена обмотка обратной .связи, расположенная на обмоткевозбущцения.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Махнанов В.Д., Милохин Н,Т.Устройства частотного и времяимпульсного преобразования. М "Энергия",1970 г с. 41-53.2. Авторское свидетельство СССРР 418973, кл. Н 03 К 13/20, 18.05.72