Измерительный преобразователь с емкостным датчиком

(71) Институт электродинамикиАН УССР и.Киевский институт автоматики им, ХХ 7 съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССРУ 1057882, кл. 0 01 В 27/26, 1982.(54)ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬС ЕМКОСТНЬК ДАТЧИКОМ(57)Изобретение относится к техникеизмерений неэлектрических величинэлектрическими методами и предназначено для преобразования параметровемкостного датчика, Цель изобретения - повышение чувствительности ирасширение области чрименения. Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, коммутаторы 2 и 3,рабочий и образцовый конденсаторы 4и 5, усилитель 6 сигнала неравновесия, фазочувствительный детектор 7,делитель 8 напряжения, фильтр 9 нижних частот, усилитель 10, сумматор11 и генератор 12 прямоугольного напряжения. Введение в устройство сумматора 11 и делителя 8 напряженияобеспечило возможность преобразования переменных неэлектрических величин малого уровня на фоне большой инестабильной постоянной составляющей.Кроме того, при повышении чувствительности преобразователя к информативной высокочастотной составляющейодновременно снижается влияние медленных паразитных изменений преобразуемого параметра. Изобретение донолнительное к авт.св. Р 1057882,1211669 1ного детектора 7, выход которого является выходом устройства.1 На чертеже изображена структурная схема устройства,Измерительный преобразователь семкостным датчиком содержит источник 1 стабильного постсянного напряжения, коммутаторы 2 и 3, рабочийи образцовый конденсаторы 4 и 5,усилитель 6 сигнала неравновесия,фазочувствительный детектор 7, делитель 8 напряжения, фильтр 9 нижнихчастот, дополнительный усилитель 10,сумматор 11, генератор 12 прямоугольного напряжения. При этом выходыпервого 2 и второго 3 коммутаторовподключены соответственно к потенциальным электродам рабочего 4 и образцового 5 конденсаторов, токовыеэлектроды последних соединены вместе и подключены через усилитель 6 кинформационному входу фазочувствительного детектора 7, выход которого соединен с входами делителя 8напряжения и фильтра 9 нижних частот. Выход делителя 8 напряженияподключен к первому входу, а выходфильтра 9 нижних частот через дополнительный усилитель 10 - к второмувходу сумматора 11, Выход последнего соединен с первым информационнымвходом второго коммутатора 3, первыйинформационный вход первого коммутатора 2 подключен к выходу источника1 постоянного стабильного напряжения, а вторые информационные входыобоих коммутаторов 2 и 3 соединеныс общей шиной устройства. Выход генератора 12 прямоугольного напряжения подключен к входам управлениякоммутаторов 2 и 3 и фазочувствитель 40 45 50 55 Изобретение относится к технике измерения неэлектрических величин электрическими методами, предназначено для преобразования параметров емкостного датчика, которые несут информацию о переменной неэлектрической величине, воздействующей на датчик, в изменения выходного электрического напряжения, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. В 1057882. Цель"о изобретения является повышение чувствительности и расширение области применения путем обеспечения возможности преобразования переменных неэлектрических величин малого уровня на фоне большой и нестабильной постоянной составляющей,Преобразователь работает следующим образом,На потенциальные электроды рабочего 4 и образцового 5 конденсаторов подаются противофаэные прямоугольные напряжения, формируемыекоммутаторами 2 и 3, управляемымигенератором 12 прямоугольного напряжения, из стабильного постоянногонапряжения с выхода источника 1 инапряжения обратной связи с выхода 15сумматора 11. Напряжение неравновесия преобразователя, снимаемое сточки соединения токовых электродовконденсаторов 4 и 5, усиливаетсяусилителем 6 сигнала неравновесия.20Фаза сигнала неравновесия зависитот знака неравновесия схемы. Фазочувствительный детектор 7 преобразует фазу сигнала неравновесия в 25полярность выходного напряжения, Обратная связь преобразователя состоит из двух каналов - низкочастотного и высокочастотного, Низкочастотная составляющая преобразуемого параметра (неинформативная) ослабляется преобразователем примерно в Краз, где К - коэффициент усиленйядополнительного усилителя 10. Информативная высокочастотная составляющая усиливается в К раз, где Ккоэффициент деления делителя 8 напряжения, Таким образом, при повышениичувствительности преобразователя к информативной высокочастотной составляющей одновременно снижается влияние медленных паразитных измененийпреобразуемого параметра. Формула изобретения Измерительный преобразователь с емкостным датчиком по авт.св. В 1057882, о т л и ч,а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения области применения путем обеспечения возможности преобразования переменных неэлектрических величин малого уровня на фоне большой и нестабильной постоянной составляющей, он снабжен делителем напряжения, сумматором и соединенными последовательно фильтром нижних частот и дополнительным усилителем, причем выход фазочувстСоставитель В. СтуканТехред А.Кнкемезей Корректор Е. Сирохман Редактор И. Рыбченко Заказ 637/50 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1211669 4вительного детектора соединен с вхо- подключены соответственно к первому дами делителя напряжения и фильтра 1 и второму входам сумматора, а выход нижних частот, выходы делителя нап- сумматора соединен с первым информаряжения и дополнительного усилителя ционным входом второго коммутатора.