Преобразователь емкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 2712 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 3 ДЕТЕЛЬСТВУ литель напряжения, выход к рез параллельно соединеннь вый конденсатор и резистор связи соединен с одной из подключения преобразуемой а другая клемма соединена источника напряжения, о т щ и й с я тем, что, с цел чения быстродействия, в не повторитель тока, причем в рителя тоха соединен с одн для подключения преобразуем ти, а выход повторителя то нен с входом инвертирующег ля напряжения. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬЛИ(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 112092, кл. 0 01 К 27/26, 1958.2. Гутников В.С. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л., "Энергия", 1975, с. 41, рис. 19 (прототип).(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЕМКОСТИ,содержащий источник напряжения, образцовый конденсатор, инвертирующий усиоторого чее образцообратной клемм для емкости, с выходом л и ч а юью увелиго введен ход повто ой иэ клемм ой емкоска соедио усилите. быть использовано при создании быстродействующих измерительных преобра"зователей параметров емкостных датчи. 5ков н системах сбора и обработки инФормации,Известен преобразователь емкости,состоящий из источника напряжения,усилителя напряжения с большим коэфФициентом усиления и образцовой емкости, включенной н цепь отрицательнойобратной связи усилителя напряжения.Я.Недостаток известного преобразователя заключается в сложности электронной схемы, так как она не можетбыть реализована на современной микроэлектронной базе.Наиболее близким к изобретению яв Оляется преобразователь емкости, состоящий иэ преобразуемой емкости, источника входного напряжения, образцового конденсатора операционного уси"лителя, выход которого через параллельно соединенные образцовый конденсатор и резистор обратной связи соединен с его инвертирующим входом и спервым выводом преобразуемой емкости,второй выход которой через источник ЗОвходного напряжения соединен с общимприводом устройства, с общим выводоми с неинвертирующим входом операцион 1ного усилителя 21.Недостатком прототипа является егоЗ 5низкое быстродействие, обусловленноевлиянием преобразуемой емкости ивходной емкости преобразователя,Цель изобретения - увеличениебыстродействия преобразователя ем ОкостиЦель достигается тем, что в преоб.разователь емкости, содержащий источ.иик напряжения, образцовый конден"сатор инвертирующий усилитель напря 45жения, выход которого через параллельно соединенные образцовый кон"денсатор и резистор обратной связисоединен с одной из клемм для подключения преобразуемой емкости а 50другая клемма соединена с выходомисточника напряжения введен понторитель тока, причем вход повторителя тока соединен с одной из клемм дляподключения преобразуемой емкости, 55а выход повторителя тока соединенс входом инвертирующего усилителякэпряжения На чертеже представлена блок схема преобразователя емкости.Схема содержит источник 1 напряжения, преобразуемую емкость 2, образцовый конденсатор 3, резистор 4 обратной связи составной операционный усилитель 5, состоящий из повторителя 6 тока и инвертирующего усилителя 7 напряжения.Схема работает следующим образом.Напряжение с источника 1 напряжения поступает на вход преобразователя, собранного на усилителе 5. Коэффициент передачи преобразователя и его статическая погрешность определяются отношением сопротивлений параллельно включенных образцового конденсатора 3 и резистора 4 обратной связи к преобразуемой емкости 2. Резистор 4 обратной связи обеспечивает обратную связь усилителя 5 по постоянному току и препятствует его насыщению, Входное напряжение преобразователя с помощью повторителя 6 тока преобразуется в ток, чем обеспечивается низкое входное сопротивление усилителя 5, Выходной ток повторителя 6 тока создает падение напряжения на входном сопротивлении усилителя 7. Это падение напряжения усиливается далее усилителем 7 с большим Фиксированным коэффициентом передачи. Выходное напряжение с этого усилителя является выходным напряжением преобразователя.Низкое входное сопротивление повторителя 6 тока (порядка Ом) шунтирует преобразуемую емкость 2 и входную емкость преобразователя, состоящего из емкости монтажа, емкости соединительного кабеля и вход,ной емкости понторителя б тока, исключая их влияни на быстродействиесхемы.Необходимое значение коэффициента усиления составного усилителя 5 обеспечивается усилителем 7 с большим, но фиксированным значением коэффициента передачи, в результате чего резко уменьшаются требования к его фазовой характеристике.Достоинством изобретения является независимость времени установления, а следовательно, и быстродействия преобразователя от изменений преобразуемой емкости и входной емкости преобразователя, потому, что они шунтинуются малым входным сопротивлениемЗаказ 2137/35 Тираж 748 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 11 повторителя тока. Это позволяет использовать преобразователь, удаленный от преобразуемой емкости (от датчика) на большое расстояние, так как 50582 4емкость соединительного кабеля, входящая во входную емкость преобразова теля, не влияет на время установления,