Преобразователь параметров комплексных сопротивлений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК я)5 6 01 й 27/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРС ВИДЕТЕЛЬСТВУ 0 СЛ(71) Пензенский политехнический институт (72) В,П.Арбузов, С.Е.Ларкин и В.П.Маланин(56) Авторское свидетельство СССР М 658504, кл, 6 01 Я 27/26, 1979,Авторское свидетельство СССР М 523364, кл. 6 01 й 27/00, 1977.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть исЖ ) 1629875 А 1 польэовано при построении преобразователей параметров комплексных сопротивлений, например, емкостных и индуктивных датчиков. Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напряжения, преобразуемое сопротивление 2, операционный усилитель 3, образцовый элемент 4, управляемый делитель 5 напряжения, фаэочувствительный индикатор 6, резисторы 7 и 8. Преобразователь имеет повышенную точность преобразования эа счет уменьшения погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усиления усилителя. 1 ил,С, 4Сх у ф 2 Со( нт усиления усилителязований получаем П Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при построении преобразователей параметров комплексных сопротивлений, например, емкостных и индуктивных датчиков.Цель изобретения - повышение точности преобразования параметров комплексных сопротивлений, путем уменьшения погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усиления усилителя.На чертеже представлена функциональная схема преобразователя параметров комплексных сопротивлений,Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напряжения, измеряемое комплексное сопротивление 2, операционный усилитель 3, образцовый элемент 4, управляемый делитель 5 напряжения, фазочувствительный индикатор 6, первый и второй резисторы 7 и 8,Выход генератора 1 через преобразуемое комплексное сопротивление 2 подключен к инвертирующему входу усилителя 3 и первому выводу образцового элемента 4. Выход усилителя 3 подключен к входу управляемого делителя 5 напряжения и первому входу фазочувствительного индикатора 6, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя 5 напряжения, Резисторы 7 и 8, имеющие равные значения сопротивлений, соединены последовательно и подключены между выходом усилителя 3 и общей шиной, а их средняя точка соединена с неинвертирующим входом усилителя 3, Выход управляемого делителя 5 напряжения подключен к второму выводу образцового элемента 4, выход генератора 1 соединен с вторым входом фаэочувствительного индикатора 6.Преобразователь работает следующим образом.Напряжение 01 с выхода генератора 1 подается через измеряемое комплексное сопротивление 2 на вход усилителя 3, выходное напряжение 02 которого определяется из условия равенства токов на входе усилителя и в цепи обратной связи с учетом равенства значений сопротивлений резисторов 7 и 8: 01= - О 2 ( - 4 - + - + - ) . (2)1 Ех Ех 1 2 2 Ео Ку 2 о Ку дноПодставляя вместо 7 х = , получим1-3 10где Р -+.,02 р - реальное значение напряжения02. Это напряжение подается на вход фазочувствительного индикатора 6, на другой вход которого подается напряжение 01 с выхода генератора. Выходной сигнал фазочувствительного индикатора изменяет коэффициент деления управляемого делителя 5 напряжения до достижения состояния квазиравновесия между входными напряжениями фазочувствительного индикатора. Выражение для коэффициента передачи К управляемого делителя напряжения имеет вид при Ку= оополучаем Ки=Сх/Со, где Кри Ки - соответственно реальное и идеальное значения К. Подставляя выражение для Кр в формулу (3), получим 02 р =- - 01(Ф)2 Ку 1Ку - 2 ) в Сх Вх40 45 02 и = -2011Величина относительной погрешностипо параметру 02 Величина относительной логрешностпо параметру К1629875 Для известного преобразователя выражения, описывающие относительные погрешности преобразования, имеют вид Сх ф С, (Ку+1)1 1 + Куфсх(10) Составитель С.ПетровРедактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 437 Тираж 409 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Согде%, - С ,Для повышения точности преобразования модули относительных погрешностей преобразователя, определяемых выражениями (6) и (7), должны быть меньше соот 15 ветствующих величин для известного преобразователя, определяемых выражениями (8) и (9). Указанный эффект достигается при выполнении условия20 При известном диапазоне изменения значений Сх по отношению к Со условие (10) может 25 быть выполнено путем соответствующего выбора Со, что позволяет повысить точность преобразования за счет уменьшения погрешности, обусловленной конечностью значения Ку.30Преобразователь также обеспечивает преобразование параметров комплексной проводимости, при этом преобразуемая комплексная проводимость должна быть включена между входом усилителя и выходом управляемого делителя напряжения, а образцовый элемент - между выходом генератора и входом усилителя,Формула изобретения Преобразователь параметров комплексных сопротивлений, содержащий генератор синусоидального напряжения, образцовый элемент, управляемый делитель напряжения, фазочувствительный индикатор, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом образцового элемента непосредственно и через преобразуемое сопротивление с выходом генератора синусоидального напряжения, а выход операционного усилителя соединен с .входом управляемого делителя напряжения и первым входом фазочувствительного индикатора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя напряжения,.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения погрешности, обусловленной конечной величиной коэффициента усиления усилителя, в преобразователь введены первый и второй резисторы, имеющие равные значения сопротивлений, при этом первые выводы резисторов соединены соответственно, с выходом операционного усилителя и общей шиной, а вторые выводы обьединены и соединены с неинвертирующим входом операционного усилителя, выход управляемого делителя напряжения соединен с вторым выводом образцового элемента, выход генератора соединен с вторым входом фазочувствительного индикатора.