Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напряжение

,ЯО 1)5 60 К 9 26 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ 37Ю. А. Смагин,И. Городнов 3869676, кл. 329/204 3545275, кл. 73/398 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) П РЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь РАЗНОСТИ ПОЛНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ДВУХПОЛЮСНИКОВ В НАПРЯЖЕНИЕ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении разных физических величин посредством дифференциальных параметрических датчиков. Цель изобретения - повышение быстродействия и улучшение линейности функции преобразования. Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напряжение содержит источник 1 возбуждающего сигнала, диоды 2, 3, интегратор 4, переключатель 5, конденсатор 6, повторитель 7, опорный резистор 10, блок 11 управления, преобразователь 12 напряжения в ток, отрезок 13 коаксиального кабеля, общую шину 14, а 8, 9 - измеряемые двухполюсники. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении различных физических величин посредством дифференциальных параметрических датчиков.Цель изобретения - повышение быстродействия и улучшение линейности функции преобразования.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема преобразователя разности полных сопротивлений двухполюсников в напряжение; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходе источника возбуждающего сигнала, йнтегратора и блока управления.Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напряжение содержит источник 1 возбуждающего сигнала, первый 2 и второй 3 диоды, интегратор 4, переключатель 5, конденсатор 6, повторитель 7, первый 8 и второй 9 измеряемые двухполюсники, опорный резистор 10, блок 11 управления, преобразователь 12 напряжения в ток, отрезок 13 коаксиального кабеля и общую шину 14.Возбуждающий сигнал от источника 1 поступает через отрезок 13 коаксиального кабеля, наружный проводник которого соединен с общей шиной 14 на общую точку первого 2 и второго 3 диодов, а также на первый вход интегратора 4. К входу и выходу соответственно первого 2 и второго 3 диодов подключены входы первого 8 и второго 9 измеряемых двухполюсников, выходы которых соединены с общей шиной. Выход интегратора 4 через переключатель 5 соединен с конденсатором 6, а также соединен последовательно с повторителем 7, преобразователем 12 напряжения в ток, опорным резистором 10 и общей шиной 14. Выход преобразователя 12 соединен с первым управляемым входом источникаи вторым входом интегратора 4. Блок 11 управления соединен первым выходом с переключателем 5, а вторым выходом - с вторым управляющим входом источника 1,Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напряжение работает следующим образом.Источник 1 сигнала возбуждения генерирует переменный ток симметричной формы с амплитудой 1 о (ток может быть и прямоугольной формы). Импульсы отрицательной полярности проходят через первый диод 2, первый двухполюсник 8, имеющий полное сопротивление 7,ь и опорный резистор 1 О (Ко). А импульсы положительной полярности проходят через второй диод 3, двухполюсник 9, имеющий полное сопротивление 7 ч и опорный резистор 1 О, Полярность сигнала воз,буждения меняется по импульсам длительностью Т/2, следующим с периодом Т, управляющим воздействием на источник 1 является сигнал от второго выхода блока 11 управления. Напряжения, формируемые на двухполюсниках 8 и 9 и опорном резисто ре 1 О, под действием сигнала возбуждения от источника 1 и тока с преобразователя 12 интегрируются интегратором 4.Если источник 1 возбуждающего сигнала формирует синусоидальный сигнал тока 111 с амплитудным значением, равным 1 о, то в момент времени 1 напряжение на выходе интегратора равно 11=11и. В течение первого полупериода сигнала возбуждения на входы интегратора действуют три напряжения: 1 оХь 1 ойо и 1.)аынп Кнн йо (Кннг - постоянный коэффициент передачи преобразователя 12). Под их действием напряжение Ц 4 на выходе интегратора убывает со скоростью1 о 71 - 1 ойо+ 1.)еи К Ко(1) гдет - постоянная времени интегратора 4.В течение второго полупериода Т/2после смены знака сигнала возбуждения 20 напряжение на выходе интегратора возрастает со скоростью1 о 2 г - 1 оКо - 1-1 аыкп Кннтйо(2) В конце периода преобразования Т в момент. времени 1+1 напряжение на выходеинтегратора с учетом того, что при нулевыхначальных условиях на интеграторе 4 КС==т=Т и .1 а (1) =1.)о=сопв 1, напряжение,до которого заряжается интегратор 4 за30 время Т, равно значениюЦвык(Т) = - Т=(.)о,1.1 о( 3) и того, что время, за которое напряжение на интеграторе достигает значения напряЗ 5 жения, поданного на его вход, при выполнении условия т=Т равно Т=т, а также с учетом выражений (1) и (2) определяется следующим выражением 11 вык и+1 =1.)еык п = -7 Хс 40 ЛХ 1 о Ьвы Кпнт Ко+ - , (1 оХг - 1 ойо - 1)ны и Кн-йо) Й, (4)о45 В установившемся режиме преобразования напряжения на выходе интегратора 4 1.)нып, 1.)вы и+1, , которые имеют место в моменты времени 1, 1+1, , будут равны, т. е. 1.)ны п =11 вык п+1 =1)вы, Учитывая это, а также полагая, что в это время 50 полное сопротивление Х имеет пр ращениеотносительно своего номинального значения (Хо=1 о) - Л 7 а полное сопротивление 7 г - +ДУиз выражения (4) получимДХ 1 о 1.)выК,ннтйо1) вы= Цеык+552Формула изобретения СРиг, 2 Соста 1 ола Тсхред А. К Тираж 558 ственного комитета по изб 3035, Москва, Ж - 35,о.издательский комбинатитель В. Гавчмк р Мароп Редактор Н. ЯЗаказ 3052ИИПИ Государроизводственн Кар рсктоПодписиоткрытиинаб., д. 4ужгород, х ГКНТ СССР бретениим Раугискаи Патент,5агарин; Ь 21 о1) вв=в (6)ККоЭто напряжение по сигналу Б,и с первого выхода блока 11 управления запоминается на конденсаторе 6. Так как конденсатор 6 заряжается через малое сопротивление переключателя 5 от источника напряжения, каковым является в данном случае интегратор 4 по отношению к конденсатору 6, то для его заряда достаточно короткого по длительности импульса, т.е. выполнения условия 1 Т. Конкретное численное значение длительности 1 определяется при практической реализации .с учетом выбора элементной базы. Полученное выражение (6) является функцией преобразования. В общем виде она может быть представлена в следующей форме: Функции вида у=ах являются линейными, поэтому линейна и функция преобразования (7). Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напряжение,1 содержащий последовательно соединенные первый диод, внутренний проводник отрезка коаксиального кабеля, интегратор, причем наружный проводник коаксиального кабеля соединен с общей шиной, второй диод, подключенный выводом положительной полярности к выходу первого диода, а также конденсатор и источник возбуждающего сигнала, вход первого диода и выход второго являются клеммами для подключения входов, а общая шина является клеммой для подключения выходОв первого и второго измеряемых двухполюсников через наружный проводник коаксиального кабеля, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и улучшения линейности функции преобразования, введены последовательно соединенные блок управления, переключатель, повторитель, преобразователь напряжения в ток, опорный резистор и общая шина, выход преобразователя напряжения в ток сое динен с вторым входом интегратора и первым выводом источника возбуждающего сигнала, второй вывод которого соединен с первым входом интегратора, второй выход блока управления соединен с управляющим 25 входом источника возбуждающего сигнала,выход интегратора соединен с вторым выходом переключателя, вход конденсатора соединен с первым выходом переключателя, а выход его - с общей шиной, причем выход повторителя и общая шина являются ЗО клеммами для снятия информативного напряжения.