Частотный датчик

2 О 4030 дт.зАЛЛ ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕПЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик,8:621.3.018.4 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретения В. С. Попов и А. А. Бахтиозин Одесский политехнический институтЗаявитель ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК Стабильность устройств для пропорционального преобразования сопротивлений и емкостей в период электрических колебаний (частотных датчиков) зависит от стабильности нелинейных элементов, включенных в цепь положительной обратной связи КС-генератора; преобразователи допускают изменение измеряемой емкости в весьма ограниченных пределах,Предлагаемый преобразователь обладает высокой стабильностью и обеспечивает пропорциональную зависимость между измеряемым сопротивлением, емкостью, индуктивностью или их приращениями и периодом электрических колебаний или частотой, причем измеряемые величины могут изменяться в широком диапазоне. Он отличается от известных тем, что к выходу управляемого генератора синусоидального напряжения подсоединены дифференциальное выпрямительное устройство и частотозависимый четырехполюсник, выход которого соединен через усилитель переменного тока с другим входом дифференциального выпрямительного устройства, а выход дифференциального выпрями- тельного устройства через усилитель постоянного тока соединен с узлом управления генератора.На фиг. 1 дана блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - частотозависимые четырехполюсники. Преобразователь содержит управляемыйгенератор 1 синусоидального напряжения, частотозависимый четырехполюсник 2, усилитель переменного тока 8, дифференциальное 5 выпрямительное устройство 4, усилитель 5постоянного тока, выпрямитель б. Устройство 4 состоит пз резисторов 7 - 11, и диодов 12- - 15.Преобразователь работает следующим об разом.Допустим, что соотношение между входными выходным напряжениями четырехполюсника 2 зависит от частоты. Выходное напряжение четырехполюсника, усиленное усилителем 15 переменного тока в К раз (усилитель охваченглубокой отрицательной обратной связью), питает последовательно соединенные резистор 7 и выпрямительную цепь из диодов 12 и 18, нагруженную на резисторы 9 и 10. Вто рая такая же выпрямительная цепь из диодов14, 15 и резисторов 10, 11, соединенная последовательно резистором 8, питается выходным напряжением генератора 1. Резисторы 7 и 8 - одинаковые по величине сопротивления, 25 резисторы 9, 10 и 11 также одинаковы. Разность токов 1,и 1 протекающих по резисторам 7 и 8, создает на резисторе 10 падение напряжения сиз. Последнее усиливается 30 усилителем 5 постоянного тока и управляетчерез выпрямитель б частотой генератора 1.Выпрямитель б играет вспомогательнуо роль, т.е. ббеспечивает устойчивую работу схемы.При изменении частоты генератора изменяется соотношение между напряжением на входе и выходе четырехполюсника 2, т. е. со отношение между токами 1 и 1,. При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 3 напряжение 1/1 на входе усилителя 5 автоматически поддерживается на достаточно малом уровне, резистор 10 выполняет 10 роль нуль-органа, на вход которого поступают токи 1, и 1.При малом значении напряжения 11. 1,=1 и 1/,=1 Л так как цепи, по которым протекают токи 1 и 1, имеют одинаковые сопро тивления. В этом случае напряжение на входе четырехполюсника 2 по абсолютной величине будет в к раз больше, чем напряжение на его выходе (к - коэффициент усиления усилителя переменного тока). Это соотноше ние автоматически поддерживается постоянным за счет изменения частоты генератора,Четырехполюсники 2, а и б обеспечивают пропорциональную зависимость между периодом электрических колебаний на выходе 25 генератора 1 и измеряемым сопротивлением .1 или емкостью С, а четырехполюсники 2, в и г - пропорциональную зависимость между частотой и сопротивлением Я или емкостью С.В четырехполюснике 2, д в первом приоли жении (при соблюдении ряда условий) период электрических колебаний прямо пропорционалсн приращению величины сопротивления Р,: в четырехполюснике 2, е частота пропорциональна приращению сопротивления Р,; в цепи 2, ж частота прямо пропорциональна приращению емкости С,; в цепи 2, з период пропорционален приращению индуктивности .С,.Выпрямители работают в системе в одинаковых условиях, и нестабильность их характеристик за счет влияния внешних факторов в равной мере влияет на величины токов 11 и 1 и в связи с этим не нарушает равенства напряжений Ь, и 1lПредмет изобретенияЧастотный датчик, содержащий управляемый генератор синусоидального напряжения, усилитель переменного тока, частотозависимый четырехполюсник, дифференциальное выпрямительное устройство и усилитель постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности характеристики преобразования, к выходу генератора подсоединены вход диференциального выпрямительного устройства и частотозависимый четырехполюсник, выход которого соединен через усилитель переменного тока с другим входом дифференциального выпрями- тельного устройства, а выход дифференциального выпрямительного устройства через уси. литель постоянного тока соединен с узлом управления генератора.204030 Со внтель В, Д. Махнановд Л. Я, Бриккер Коррект актор Л. А. Утехина Т Подписное овете Министров СССР/7 Тираж 535Комитета по делам изобретений и открытий приМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типографии, пр, Сапунова, 2 Заказ 3 НИИП С. А. Башлыковаи М, 11. Ромашова