Конденсаторный частотомер

,72 (21) 1816672,18-10 51) 1. Кл, о 61 г 23 С 22) Заявлено 04.0 с присоедипснпсм заявки К Государственный комите Совета Министров ССС;32) Приорит 153) УД публиковано 15. юлл "тень Хо 317.7.68,8) елам изобретен ытии Дата опубликования описания 29.0 2) Авторы изсорстснит В, Е, Хайкис, А, Л, И. Пугачев(71) Заявител краинский государственный проектный инст Тяжпромавтоматика) КОНДЕНСАТОРНЪй ЧАСТОТОМЕ ношения ем сато,а к ем ки равны д другу посто отомеров, б. цспочках о ного конде тора напру нии друг к 5 грузок част(ости своеуг другуянных врс изком к о-зазряд анонц,нса отнонс го тпримсни Ледицине На чертеже показана схема опись.ваемогочастотомера, содержащего инвертор 1, два транзистора 2, 3 управлетия перезаря;ом 10 конденсаторов частотомерных цепочек. Основная и компенсационная частотомерная цспоч.ки содержат соответственно зарядно-разрядные конденсаторы 4, 5, диоды б, 7 н 8, 9 и РС-,нагрузки 10, 11, Две другие частотомер.15 ные цепочки содержат ЯС-нагрузку 12, 13, зарядно-разрядные конденсаторы 14, 15 и;и:оды 16, 17 и 18, 19. Выход устройства подключен между ЯС-нагрузкой (10, 11) и ЛС-нагрузкой (14, 15).20 Во всех частотомерных цепочках выполнены равными отношения емкости зарядно-разрядного конденсатора к емкости своего конденсатора нагрузки. Например, отношение емкости конденсатора 4 к емкости конденса тора 11 в основной частотомерной цепочкеравно отношению емкости конденсатора 5 к емкости конденсатора 12 в комгснсанионной частотомерной цепочке.Сопротивления 10 и 13ЗЭ ношении друг к другу п различны при отостоянных времени Изобретение относится к области электро измерительной техники и может быть использовано в быстродействующих информационных и управляющих системах, например в системах централизованного контроля для измерения скорости вращения, в качестве группо. вого нормирующего преобразователя, а также в быстродействующих системах автоматичсского регулирования скорости вращения в ка. честве преобразователя частотного сигнала датчика в напряжение постоянного тока.Известен конденсаторный частотомер, содержащий транзистор управления перезарядом, зарядно-разрядный конденсатор и ЯС-нагрузку.Недостатком известного устройства являются большие пульсации выходного папряжения и его низкое быстродействие.Для уменьшения пульсаций выходного сигнала и повышения быстродействия в предлагаемом устройстве па,раллельно основной,подключена аналогичная компенсационная частотомерная цепочка, и выход устройства подключен между ЯС-нагрузками этих двух цепочек, в которых указанные ЯС-нагрузки являются общими и для двух других параллельно соединенных частотомерных цепочек, подключенных к своему ключу управления, вход которого подключен к выходу инвертора измсряемого сигнала, причем во всех частотомерных Пронкевич, В. Я. Баранов,В. Г, ЛавровГ 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 ЯС-нагрузки частотомерных цепочек, близких к единице.Устройство работает следующим образом. Одному полупериоду входного сигнала У соответствует открытое состояние транзистора 2 и закрытое состояние транзистора 3. Конденсаторы 14 и 15 заряжаются. Ток проходит через ЛС-нагрузки 10, 11 и 12, 13 соответственно, Конденсаторы 4, 5 разряжаются соответственно через диоды 6, 8 и транзистор 2.Другому пол упери оду входного сигнала соответствует открытое состояние транзистора 3 и закрытое - транзистора 2, Конденсаторы 4, 5 заряжаются. Ток проходит соответственно через нагрузки 10, 11 и 12, 13. Конденсаторы 14, 15 разряжаются соответственно через диоды 16, 19 и транзистор 3. После многократного перезаряда конденсаторов 4, 5 и 14, 15 на йС-нагрузках формируется напряжение постоянного тока, пропорциональное частоте измеряемого сигнала.Напряжения на обоих ЛС-нагрузках одинаковы. Поэтому на выходе устройства напряжения ЯС-нагрузок вычитаются, Напряжение на ЯС-нагрузке зависит от ее сопротивления, Поэтому пульсации на выходе устройства будут отсутствовать, если,напряжения пульсаций на выходах частотомерных цепочек будут одинаковыми по значению и по форме и не будут иметь фазового сдвига,При прохождении через нагрузку частотомерной цепочки импульса зарядного тока в конденсатор 4 (5) напряжение на конденсаторе 11 (12) увеличивается на определенное значение, Это значение для фиксированной частоты входного сигнала зависит от отношения емкости зарядно-разрядного конденсатора 4 (5) к емкости конденсатора нагрузки 11 (12). Так как в обеих частотомерных цепочках эти отношения,равны друг другу, то значение и форма напряжения пульсаций,на их нагрузках, связанные с процессом заряда конденсаторов 4 и 5, одинаковы, По окончании процесса заряда конденсаторов 4 и 5 начинается разряд конденсаторов 11, 12 на соответствующее сопротивление нагрузками. От постоянной времени цепи нагрузки частотомерной цепочки зависит процесс уменьшения напряжения на конденсаторе нагрузки и, сле. довательно, форма напряжения, пульсаций, связанная с разрядом конденсатора нагрузки. Так как в обеих РС-нагрузках отношение друг к другу постоянных времени выполнено близким к единице, то обеспечивается и ми. нимальное отличие формы их напряжений пульсаций. Фазовый сдвиг между напряжением пульсаций обеих частотомерных цепочек полностью отсутствует, так как управление перезарядом конденсаторов 4 и 5 осуществляется одним элементом - транзистором 2. Сказанное для частотомерных цепочек, содержащих конденсаторы 4 и 5, полностью относится к частотомерным цепочкам, содержащим конденсаторы 14, 15.Таким образом, в устройстве пульсации выходного сигнала определяются неполным совпадением формы импульсов на йС-нагрузках частотомерных цепочек только в момент разряда их конденсаторов нагрузок.Пульсации на выходе устройства минимальны, так как в обеих ФС-нагрузках отношение друг к другу постоянных времени выполнено близким к единице. Абсолютное значение напряжения пульсаций на выходе каждой частотомерной цепочки не отражается на пульсациях на выходе устройства. Поэтому в ЯС-нагрузках частотомеров можно применять конденсаторы небольшой емкости. Этим и обеспечивается большое быстродействие устройства. Предмет изобретения Конденсаторный частотомер, содержащий управляющий транзистор, база которого подключена к входу устройства, и первую частотомерную цепочку, включенную параллельно переходу коллектор - эмиттер и состоящую из зарядо-разрядных конденсатора, двух диодов, включенных навстречу друг другу, и РС-нагрузку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного сигнала и повышения быстродействия, он снабжен второй, третьей, четвертой аналогичными упомянутой частотомерными цепочками, инвертором и вторым управляющим транзистором, причем вторая частотомерная цепочка включена параллельно первой, третья и четвертая включены параллельно переходу эмиттер - коллектор второго управляющего транзистора, база которого через ипвертор подключена к входу частотомера, а выход частотомера подключен между первой и второй частотомерными ЯС-нагрузками.Редактор С, Хейфиц Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 332818 Изд. М 1879 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного коз.итета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская. наб., и. 4 5