Преобразователь емкости и сопротивления в интервал времени

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 2 А;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 13,.:ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Шляндин В,М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы,М.; Высшая школа, 1973, с, 280,Авторское свидетельство СССРВ 456362, кл. Н 03 К 13/20,04.02,1972.(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике иможет быть использовано для построения цифровых измерительных приборов.Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение схемы преобразователя. Для этого в него введеныблок управления и клеммы для подключения резисторов, Преобразовательсодержит источник 1 опорного напряжения, конденсаторы 2 и 3, времязадающий резистор 4, усилители 5 и6, компаратор 7, ключи 8, 9 и 10,генератор 11 тактовых импульсов,резисторы 12 и 13, блок 14 управления. 1 ил.20 30 Устройство работает следующим образом.Цикл преобразования состоит из двух тактов.В начале первого такта с приходом тактового импульса с генератора 11 в момент времени С" блок 14 управления переводит ключи 8"10 в нижнее положение. При этом в помощью ключа 8 опорное напряжение 0 р источника 1, инвертированное с помощью усилителя 6, подается на вход усилителя 5 и начинается его интегрирование. Коэффи циент передачи усилителя 6 определяется отношением резисторов 12 (К) и 13 (К), т. е. 0 = - ВК,/К..1218Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть Использовано для построенияцифровых измерительных приборов,Цель изобретения - повьппение5быстродействия и упрощение схемыпреобразователя,На чертежеприведена блок-схемапреобразователя.Преобразователь содержит источник 10опорного напряжения, конденсатор2, конденсатор 3, времязадающий резистор 4, первый 5 и второй 6 усилители, компаратор 7, первый 8, второй9 и третий 10 ключи, генератор тактовых импульсов 1.1, первый 12 и второй 13 последовательно соединенныерезисторы, блок .14 управления.Причем выход источник 1 опорногонапряжения соединен с неподвижнымконтактом ключа 8, другой его неподвижныйконтакт соединен с выходомоперационного усилителя 6, Резистор12 включен между входом и выходомусилителя 6, резистор 13 соединен свыходом источника 1 опорного напряжения и с входом усилителя 6, подвижный контакт ключа б через время-:, задающий резистор 4 соединен с входомусилителя 5, соединенным с неподвижными контактами ключей 9 и 10, другие неподвижные контакты которыхсоединены с общей шиной устройства,а их подвижные контакты через первый 2 и второй 3 конденсаторы соединены с выходом усилителя 5 и входомкомпаратора 7, выход которого сое-динен с первым входом блока 14 управ"ления, другой вход которого соединен с выходом генератора 11 тактовыхимпульсов, а выход блока 14 управления соединен с выходом устройства.342 2По окончании фиксированного интервала времени С = С - С, задаваемого генератором 11 тактовых импульсов, выходное напряжение П,( ) усилителя 5 описывается выражениемБ (и ) = -Б, йс = +- - ." СПо оКС,3В КС; фо(1)где К - сопротивление времязадаощего резистора 4,С, - емкость конденсатора 2.В момент времениблок 14 управления переводит ключи 8-10 в верх нее положение и начинается второй такт преобразования, Усилитель 5 начинает интегрировать опорное напряжение источника 1, поданное на его вход с помощью ключа 8.В связи с тем, что усилитель 5 охвачен глубокой отрицательной обратной связью и имеет большой коэффициент усиления К, потенциал на его входе можно считать равным нулю - "виртуальная земля". Поэтому переключение конденсатора 2 со входа усилителя 5 на общий провод устройства и переключение конденсатора 3 с общего провода на вход усилителя 5 не изменит потенциалов на этих конденсаторах и на выходе усилителя 5.В течение второго такта преобра" зования с - г. = 1 выходное напря.жение усилителя 5ЦФ = П. (,) --1И (и ) -- ( - С)ЦоКСйУгде С 2 - емкость конденсатора 3, будет. осуществлять принудительный разряд конденсатора 2. В момент времени с выходное напряжение Б(е) усилителя 5 достигнет порога срабатывания компаратора 7. В связи с тем, что потенциал опорного входа компаратора 7 равен нулю, цикл преобразования заканчивается при полном разряде конденсатора 2, т.е. Б(п, ) = О. Учитывая (1) и (2), длительность второго такта преобразованияпропорциональна преобразуемому параметру К или С.1218342 Составитель Н.КриновРедактор Н.Горват Техред О.Неце Корректор С.Черни Заказ 1129/54 Тираж 130 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 При работе устройства в режиме преобразования емкости в интервалСвремени с = ш С й, где ш, =ф= К/К, С = С,и С= С. В случае преобразования сопротивления в инвервал времени где ш = С/С К., = К, К = К Формула изобретения Преобразователь емкости и сопро-. тивления в интервал времени, содержащий источник опорного напряжения, компаратор, конденсатор, времязадающий резистор, первый и второй усилители, вход и выход первого усилителя соединены соответственно с первым выводом времязадающего резистора и с одним выводом конденсатора, соединенного с сигнальным входом компаратора, первый, второй и третий ключи преобразователя, генератор тактовых импульсов, клеммя для подключения конденсатора, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения схе-мы преобразователя, в него введеныблок управления, клеммы для подклю чения резистора, которые через резистор соединены с выходом второгоусилителя и источником опорного напряжения, общий вывод резистора иодной из клемм подсоединен к входу 10 второго усилителя, два неподвижныхконтакта первого ключа соединены соответственно с источником опорногонапряжения и с выходом второго усилителя, а подвижный контакт соеди нен с вторым выводом времязадающегорезистора, подвижные контакТы второго и третьего ключей соответственно соединены с другим выводом конденсатора и через конденсатор, подклю" 20 ченный к клеммам, с выходом первого усилителя, а неподвижные контакты попарно соединены с входом первого усилителя, с общим проводомпреобразователя и с опорным входом 25 компаратора, выход которого соединенс первым входом, а генератор тактовых импульсов - с вторым входом блока управления.