Преобразователь отношения сопротивлений в частоту

(191 (11) 1 К 27/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Мартяшин А.И.,Шахов Э.К., Шляндин В.М. Преобразователи электрических параметров для систем контроля.и измерения. М.: Энергия, 1976, с.286, вар.2.Там же, вар.5.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ В ЧАСТОТУ, содержащий последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и компаратор, второй вход которого соединен с выходом источника опорного на- г(ряжения, а выход соединен с выходом преобразователя, делитель из преобразуемого и образцового резисторов, второй вывод образцового резистора соединен с выходом источника опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности преобразования, в него введены последовательно соединенные счетчик, регистр и преобразователь код-напряжение, а также аналоговый интегратори генератор тактовых импульсов,выход которого соединен с вторым вхо-.дом счетчика и входом управления записью регистра, выход преобразователя код-напряжение соединен с вторым входом генератора пилообразногонапряжения и вторым выводом преобразуемого резистора, первый выводкоторого соединен с входом аналогового интегратора, выход которогосоединен с первым входом генератора пилообразного напряжениявторой вход преобразователя код-напряжение подключен к выходу источника опорного напряжения.4 12Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании цифровых измерителей сопротивления.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности преобразования.На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Преобразователь (фиг.1) содержит аналоговый интегратор 1, генератор 2 пилообраэйого напряжения, компаратор 3, источник 4 опорного напряжения, генератор 5 тактовых импульсов, счетчик 6, регистр 7 и преобразователь 8 код-напряжение, делитель 9, состоящий из преобразуемого резистора 10 с величиной сопротивления К и образцового резистора 11 с величиной сопротивления В., клеммы 12 и 13 для подключения преобразуемого резистора 10.Аналоговый интегратор 1, генератор 2 пилообразного напряжения, компаратор 3, счетчик 6, регистр 7 и преобразователь 8 код-напряжение соединень 1 последовательно. Выход источника 4 опорного напряжения подключен к соответствующим входам делителя 9, компаратора 3 и преобразователя 8 код-напряжение. Выход генератора 5 тактовых импульсов соединен с управляющими входами счетчика 6 и регистра 7. Выход преобразователя 8 код-напряжение подключен к соответствующим входам генератора 2 пилообразного напряжения и деделителя 9, а общие выводы резисторов 10 и 11 соединены с входом аналогового интегратора 1. Выход компаратора 3 является выходом преобразователя.Преобразователь работает следующим образом.В начальный момент времени напряжение на выходе аналогового интегратора 1 равно нулю. Счетчик 6 и регистр 7 находятся в нулевых состояниях. В течение первого такта работы напряжение на выходе аналогового интегратора 1 нарастает и в конце такта, имеющего длительность Ь, принимает значениеь11 ц К ш -О Йс (1)(2) Примем й =Ь, тогда О, Я = - 71В конце первого такта преобра зования импульсов с генератора 5тактовых импульсов код со счетчика 6 переписывается в регистр 7, а счетчик 6 устанавливается в нулевое состояние.45 В начале второго такта преобразования на выходе преобразователя 8код-напряжение устанавливается напряжение, пропорцибнальное кодурегистра 7, т.е. напряжение 0 11в точке 16 (фиг.2). В конце второго такта преобразования напряжениена выходе аналогового интегратора 1достигает значения55 Ь ЬОц 2 Ои-м Й -чо, 21 Й 1(3) о О 00200 1где У, Я - напряжение на выходефиг.2) аналогового интегратора 1 в конце первого такта в точке 14, 5 (точка 14, фиг.1);Чо - опорное напряжение;С=К С - постоянная времени интегрирования.Примем С =Ь, тогда Б,41.11 -7 оНа выходе компаратора 3 формируется последовательность импульсов,частота которых пропорциональнасумме напряжений с выхода аналогового интегратора 1 и преобразователя 15 8 код-напряжение. Последовательность импульсов формируется посредством сравнения пилообразного напряжения, скорость нарастания которогопропорциональна сумме напряжений с 20 выхода аналогового интегратора 1 ипреобразователя 8 код-напряжение, спороговым уровнем, задаваемым источником 4 опорного напряжения. Импульсы с выхода компаратора 3 посту пают на счетный вход счетчика б, Кконцу первого такта преобразованияв счетчике 6 запишется код, эквивалентный некоторому напряжению в точке 15 Б, 11 (фиг,2). При этом счет чик 6 рассматриваем как интегратор спостоянной времени интегрированиядля которого справедливо выражение:1200200 и 3 И Заказ 7861/50 Типаж 747 Подписноал ППП фПв таит , г.Ужгород, ул,Проектная, 4 где Ч 2 - напряжение обратной свяосзи определяемое по фор- муле Чо, И = К= -й, (4)оЗапишем выражение для напряжения 0, 21 в точке 15(фиг.2), эквивалент. ного коду счетчика 6 к концу второго такта преобразования. Ь Ъ (5)цД=-оДй-, ии-и, о о о где 1 - коэффициент обратной связи с выхода преобразователя 8 код-напряжение на вход генератора 2 пилообразного напряжения.В конце второго такта преобразования импульсов с генератора 5 так товых импульсов код счетчика 6 переписывается в регистр 7, и счетчик 6 устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, в начале третьего такта на выходе преобразователя 8 код-напряжение формируется напряжение, равное П 121 которое сохраняется и на следующих тактах работы, что свидетельствует об окончании переходного процесса.В устанавившемся режиме справедливо равенствоГ = - Е НКк В о у(6)огде 2 = 1/Ь, а Н - объем счетчика 6Степень подавления помех будеттем выше, чем больше постоянная интегрированияи может быть оценена по формулер=20 1 я (2 Т йГ)(7)где ц =К С, а Г - частоты помехи.15Так, например, при е =0,05 с сте-.- пень подавления помех для частотыЕц =300 Гц равна 40 дБ.При этом выходная частота преобразователя не зависит от постоянной 2 О интегрирования и определяется в соответствии с формулой 6 . Выбравсоответствующим образом произведение Г Н, можно получить необходимое.высокое значение вьйодной частоты.25Информация об отношении резисторов может быть получена также в виде кода с выхода регистра 7.