Параметрический преобразователь неэлектрических величин в электрический сигнал по активной составляющей сопротивления индуктивного датчика

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИ 4 ЕСНИХРЕСПУБЛИК А 5 Н 4 С О 1 К 17 ени АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ельно соединен ертор с его еля соединен ыход детекля и управционного элеГрибова торные мето- М.; Машиномерительное енным ента, вкл лечо изме последова льного мо втоматичес ние технолочного устр во СССР 02, 196(54)(57) ЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧ ТАВЛЯЮЩЕИДАТЧИКА, мост, ве тоит изров, вых ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТКРЫТИИ САНИЕ ИЗ(46) 23, 11. 85. Бюл. Ф 4 (72) В.Е.Савченко и Л.К (53) 621.317,733(088.8) (56) Арш Э,И. Автогенер ды и средства измерений строение, 1979, с. 26-2Беленький Л.И, и др. кий контроль и регулиро логических процессов отд производства. М,; Легкая 1978, с. 177.Авторское свидетельст У 256854, кл, С 01 Н 29 1. ПАРАМЕТРИЧЕСКИИ ПРЕОБРАНЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН В СКИЙ СИГНАЛ ПО АКТИВНОЙ СОС СОПРОТИВЛЕНИЯ ИНДУКТИВНОГО содержащий измерительный вь отношения которого сос-, ктивных постоянных. резистод измерительного моста сое 801193 динен через последоватные усилитель и фазоинже входом, выход усилис входом детектора, а тора. - с входом указат яющим входом компенса тельно с кварцевым резонатором, пле чо сравнения измерительного моста содержит параллельно соединенные переменный резистор и конденсатор, один из общих выводов которых соединен с общей шиной о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в измерительное плечо измерительного моста введен индуктивный датчик, один вывод которого соединен с вторым выводом кварцевого резонатора, а второй вывод - с общей шиной.2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что кварцевый резонатор выполнен вакуумным.где К,К. С - эквивалентное электрическое сопротивлениеи статическая емкостькварцевого резонатора;- индуктивность датчика,- активное сопротивлениепровода индуктивногодатчика;- сопротивление потерьили активная составляющая сопротивления ин. дуктивного датчика; и) - круговая частота электрического тока. 1,Изобретение относится к измерительной технике, в частности можетбыть применено для контроля неэлектрических величин, воздействующихна индуктивный датчик,Цель изобретения - повышение .точности преобразования неэлектрическихвеличин за счет исключения влиянияпобочных мешающих факторов на кварцевый резонатор и компенсации реактивной составляющей комплексногосопротивления индуктивного датчика,Применение вакуумного кварцевогорезонатора исключает воздействиена кварцевую пластину внешних факторов, чем гарантируется стабильностьи точность работы устройства. Последовательное включение вакуумного.1кварцевого резонауора и индуктивного датчика, контактирующего с .контролируемой неэлектрической величиной, позволяет контролироватьее изменения, При этом благодаряавтоматической настройке системыв резонанс компенсируются реактивные составляющие комплексного сопротивления измерительного плеча измерительного моста и обеспечиваетсятем самым его минимальное сопротивление, что позволяет использоватьдля преобразования изменений сопротивления цепи кварцевый резонатор -индуктивный датчик низкоомный изме-.рительный мост, который мало чувстрителен к посторонним помехам и обпадает высокой чувствительностьюи стабильностью,Действительная часть импедансацепи кварцевый резонатор - индуктивный датчик определяется выражением1193591 2Из выражения (1) следует, чтоиз менение активной составляющей сопротивления индуктивного датчика К при воздействии на него неэлектрической величины изменяет активное сопротивление цепи кварцевый резонатор - индуктивный датчик К, которое нреобразуется самобалансирующейся мостовой схемой в электрический сигнал.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит измерительный мост 1, включающий резисторы 2- 4, конденсатор 5, в измерительное плечо моста входят кварцевый резонатор б, индуктивный датчик 7, компенсационный элемент 8. Выход моста соединенс усилителем 9, двавыхода которого соединены с входами фазоинвертора 10 и входами детек 20 25 30 35 40 45 50 55 тора 11, два выхода фазоинверторасоединены с входом измерительногомоста, два выхода детектора соединены с указателем 12 и с компенсационным элементом,Устройство работает следующимобразом.При разбалансе моста 1 возникаетавтогенерация. Режим и амплитудаавтоколебаний поддерживаются автоматически постоянными за счет подачина компенсационный элемент 8 выходного напряжения усилителя 9,продетектированного детектором 11. фПри воз, действии; на индуктивный датчикизменяющейся неэлектрической величины, например концентрации растворасоли, изменяются активная и реактивная составляющие комплексного сопротлвления индуктивного датчика,Реактивная составляющая комплексного сопротивления индуктивного датчика компенсируется кварцевым резонатором 6. Изменение активной составляющей сопротивления индуктивногодатчика 7 приводит к изменению активной составляющей комплексного сопротивления цепи кварцевый резонатор -индуктивный датчик. При этом соответственно меняется напряжение разбаланса измерительного моста 1, чтовызывает изменение напряжения навходе указателя и на компенсационном элементе, полное сопротивлениекоторого меняется пропорциональновеличине подаваемого с детектора 11постоянного напряжения таким образом,чтобы разбаланс моста восстановился,обеспечивая тем самым постоянную1193591преобразования неэлектрических величин в электрический .сигнал за счет уменьшения влияния побочных факторов и за счет применения для преобразования низкоомной мостовой схемы. оставитель В.Семенчукехред Ж.Кастелевич Коррек Редактор А,Шанд екма 8 Тираж 747ИИПИ Государственного ко по делам изобретений и13035, Москва, Ж, Рауш Заказ 7311/4 ВНное Подпи митета СССР Ъ ткрытий. кая наб., д/5 илиал ППП "Патент", г.Ужгород, улПроектная,амплитуду колебаний и стабильность работы усилителя 9. Величина постоян ного напряжения, подаваемого с выхода детектора 11 для восстановления разбаланса измерительного моста 1, регистрируется указателем 12, имеющим шкалу в единицах неэлектрической величины, например концентрации раствора или влажности диэлектрических материалов. 1 ОПрименение предлагаемого устройства позволит повысить. точность Устройство можно, например, использовать в измерителе влажности ткани при ее влажностных обработках для коррекции показаний прибора по электропроводности технологических растворов,