Преобразователь емкости и сопротивления в интервал времени

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 4 С 01 К 27/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРПРИ ГКНТ СССР ЯМ мени содния истомутаторвходами ор 7, у 12 для езистор ра интеграто интеграто тор 19, з чения пре повторите ния, .клю Изобрете высит преоб кс в реза е изме ил е(56) Драхсел Р, Основы электроизмерительной техники: Пер. с нем,/Под ред. В.Ю.Конголовского. М.: Энергоиэдат, 1982, с. 253.Авторское свидетельство СССР Р 1218342, кл, С 01 К 27/02, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЕМКОСТИ И СОПРОТИВЛЕНИЧ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для построения цифровых измерительных приборов. Целью изобретения является повышение точности преобразования, Преобразователь емкости и сопротивления в интервал врержит контакт 1 для подключечника опорного напряжения, комнапряжения с выходом 3,и 5, ключи 6,8 и 9, компара илители 10, 32, зажимы 11 подключения преобразуемого13, контакт 15, активный р 16, вход 17 и выход 18 ра, времязадающий резисажимы 20 и 21 для подклюобразуемого конденсатора 22, ль 23 тока, блок 29 управле 31, резисторы и контакты. ие позволяет существенно почность в широком диапазоне емых параметров за счет нного размаха амплитуды пеемкости при широком диапаэония преобразуемых параметровИзобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть использовано для построения цифровых измерительных приборов.5Цель изобретения - повышение точности, преобразования,На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема преобразователя.Преобразователь содержит контакт 1для подключения источника опорного напряжения, коммутатор 2 напряжения свыходом 3, первым 4 и вторым 5 входами, третий ключ 6, компаратор 7,первый 8 и второй 9 ключи, первыйусилитель 10, первый 11 и второй 12зажимы для подключения преобразуемого резистора 13 (К,), первый резистор14 (К 2), третий контакт 15 для подключения к шине заданного потенциала,активный интегратор 16 с входом 17и выходом 18, включающий времяэадающий резистор 19 (К ), четвертый 20и пятый 21 зажимы для подключенияпреобразуемого. конденсатора 22 (С),повторитель 23 тока с входом 24, средней точкой 25 и выходом 26, шестойконтакт 27 для подключения нагрузки,коммутатор 2 напряжения выполнен начетвертом резисторе 28 и ключе 6,блок 29 управления, контакт 30 дляподключения к источнику управляющегонапряжения, четвертый ключ 31, третий усилитель 32, второй резистор 33(К) и третий резистор 34 (К 4).Преобразователь работает следующим 5образом.Цикл преобразования устройства состоит из двух тактов, В начале первоготакта напряжение на выходе активного40интегратора близко к нулю, а состояние ключей соответствует показанномуна чертеже,В качестве повторителя 23 тока должен быть использован неинверсный по-,45вторитель тока.В первом такте работы зависимостьнапряжения от времени на конденсаторе 22 - Ус описывается выражением1 Е К Кз К Кз Е50С К К, К К К Ко,где Е - напряжение источника опорногонапряжения, подключенного кконтакту 1.Отсюда длительность первого тактаКЗ 55лЗК СК К2 4Прн достижении напряжением на выходе интегратора 16 напряжения Е выходное напряжение компаратора изменяет свое значение; Это приводит к тому, что ключи 6 и 8 размыкаются, а ключ 9 замыкаетсяхПри этом напряжение на конденсаторе 22 описывается выражением1 ЕК 2 Е К 2 ЕБс - - Е- - 1Ю=Е-(Т 1)С 1 К К ККСПри этом напряжение на конденсаторе 22 уменьшается от напряжения Е до нуля.Отсюда длительность второго тактал,= - К С2 Ко ф2а длительность цикла преобразованияТ=,+ .;-К,С - (1+ - ) .л л Л 1 К 3К 2 К 4 К При К /К=1 получают Т=2 К С.Ъ Преобразователь может работать в двух режимах - в режиме с внешней синхронизацией (при этом запуск устройства осуществляется от внешних импульсов) и в автоколебательном (фронты выходных импульсов синхронизируют последующие после преобразования устройством).В режиме с внешней синхронизацией на контакт 30 подается синхронизирующий импульс, например, отрицательной полярности.По переднему фронту этого импульса размыкается ключ 31 и конденсатор 22 начинает заряжаться. По окончании цикла Т работы устройства на контакте 27 получают положительный импульс, передний фронт которого является ин-. формационным параметром окончания периода преобразования.При подаче на контакт 30 логического нуля устройство работает в режиме автоколебаний, При этбм происходит преобразование емкости и сопротивления в интервал времени, а напряжение на контакте 2 повторяет напряжение на выходе компаратора 7.Использование преобразователя позволяет существенно повысить точность в широком диапазоне преобразуемых параметров за счет фиксированного размаха амплитуды перезаряда емкости при широком диапазоне изменения преобразуемых параметров. Амплитуда переэаряда конденсатора постоянна для любых значений емкостей и сопротивлений, что позволяет выбрать ее намного больше напряжения смещения компаратора, которое постоянно определяет пороги1 О формула изобретения Преобразователь емкости и сопротивления в интервал времени, содержащий 5 источник опорного напряжения, соединенный с одним из зажимов для подключения преобразуемого резистора, другой зажим для подключения преобразуемого резистора соединен с входом первого 20 усилителя и через первый резистор с выходом первого усилителя, активный интегратор, между выходом которого и общей шиной включены зажимы для подключения преобразуемого конденсатора, 25 первый и второй ключи, компаратор, один из входов которого соединен с выходом активного интегратора, выход - с одним из входом блока управления, другой вход которого соединен Составитель Г.Рассмотрова .Техред И,Дидык . Корректор Т,Колб Редактор А.Огар Заказ 6955/42 Тираж 714 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 5 15221 разряда-заряда конденсатора в обоих тактах и поэтому не ухудшает точность преобразования. Функция преоб-: разования как в первом, так и во вто-. ром такте не зависит от напряжения ис 5 точника Е, что позволяет требовать от /него только кратковременной стабильности в течение двух тактов преобразования. 2 Ос источником управляющего напряжения,и коммутатор напряжения, включающийтретий ключ, один из входов которогосоединен с источником опорного напряжения, о.т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности преобразования, в него введены второйусилитель, второй и третий резисторы,при этом другой вход коммутатора напряжения соединен с шиной заданногопотенциала, выход коммутатора напряжения соединен с другим входом компаратора, выход первого усилителя соединен с первым информационным входомвторого ключа и через второй резисторс входом третьего усилителя, выходкоторого через третий резистор соеди-.нен с другим выводом второго резистора и непосредственно с первым информационным входом первого ключа,вторые информационные входы первогои второго ключей соединены с первымвходом активного интегратора, второйвход которого соединен с первым выходом блока управления, второй входблока управления соединен с выходнымзажимом, а управляющие входы первого,второго и третьего ключей соединеныс выходом Компаратора,