Преобразователь параметров цепи в постоянное напряжение

(45) Дата опубликовани Гоеударстееннык комнте Совета Министров ССС по делам нзобретеннйн открытий(72) Авторы изобретения акоп на, А. И, Мартяшин, А, Е. Моро и В. М. ИЗляндинП. П Заявите Пензенский политехнический институ ОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ЯЛ 5-ЦЕПИВ ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ(5 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться дляизмерения значений параметров ЯХ,С-цепей.Известны преобразоватсли параметровЯУ.С-цепи в постоянное напряжение, содержащее ис 1 ОЧ 11 ики ОпОр 11 х н 2 пряжений, Опфационный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через последовательнуюЯЬС-цепь, и с параллельной Я 1 С-цепью вовходной цепи, выход которого соединен спервым входом первого вычитающего усилителя непосредственно, а с вторым входом -последовательно через первый дифференциатор и первый интегратор, выход первсго дифференциатора соединен с первым входом второго вычитающего усилителя непосредственно, а с вторым - последовательно через второй дифференциатор и второй интегратор,выходы вычитающих усилителей и второгодифференциатора соединены с входами выпрямителей.Недостатком известных преобразователейявляется невысокая точность преобразования,Цель изобретения - повышение точностипреобразования,Для этого в преобразователь вводятся дваключа, линия задержки, ждущий мультивибратор, переключатель и генератор опорнойчастоты, причем ключи включены между входом и выходом операционного усилителя каждого дифференциатора, управляющий вход ключа второго дифференциатора соединен с выходом линии задержки, управляющий вход ключа первого дифференциатора - с входом 5 линии задержки и выходом ждущего мультивибратора, вход ждущего мультивибратора соединен с выходом генератора опорной частоты и управляющим входом переклю 1 ателя, соедпня 1 ощего источники опорных напряже пий с входом параллельной И,С-цепи.На чертеже приведена функциональная схема преобразователя.Преобразователь содержит генератор 1опорной частоты, выход которого соединен с 15 входом кдущего мультивибратора 2 и с переключателем 3, входы которого соединены с датчиками 4 и 5 опорных напряжений +Е, н - Е 0, а выход подключен через измеряемую цепь б (опорную катушку индуктивностн) и 20 входу операционного усилителя 7, охваченного отрицательной обратной связью через опорный конденсатор 8 (последовательную ЯЛС-цепь) с величиной емкости С 0, выход операционного усилителя 7 соединен с одним 25 входом вычитающего усилителя 9 непосредственно, а с друп 1 м - последовательно через дифференциатор 10 и интегратор 11. Выходы вычитающих усилителей И и 12 и дифференциатора 13 подключены к ВыхОдаъ 1 выпряк 1 п телей 15, 1 б и 17. Выход ждущего мультивиб5 10 15 20 25 30 45 3ратора 2 управляет работой ключа 18 непосредственно, а ключа 19 - через линию задержки 20, причем аналоговые входы и выходы ключей соединены с входами и выходами операционных усилителей дифференцнаторов 10 и 13.Г 1 реобразователь работает следующим образом.Сигнал У, с выхода операционного усилителя 7 поступает на вход дифференциатора 10, параллельно резистору в цепи отрицательной обратной связи которого включен ключ 19, управляемый ждущим мультивибратором 2.Благодаря наличию ключа 18 дифференциатор 10 образует дифференциатор с переменными параметрами, В момент замыкания ключа 18 паразитный выброс напряжения на выходе дифференциатора 10, появляющийся вследствие дифференцирования скачка напряжения сложной формы на его входе, имеет значительно меньшую площадь, т. к. постоянная времени дифференциатора 10 с замкнутым ключом 18 много меньше постоянной времени дифференциатора 10 с разомкнутым ключом 18,Конденсатор 21 на входе дифференциатора 10 заряжается до величины скачка напряжения О. При размыкании ключа 18 напряжение У на выходе дифференциатора 10 будет равно производной от переменных составляющих напряжения Уь Напряжение У подается на вход первого интегратора 11 и на вход второго дифференциатора 13, с выхода интегратора 11 снимается напряжение У.На входы первого вычитающего усилителя 9 поступают напряжения с выхода операционного усилителя 7 и с выхода первого интегратора 11, а с его выхода снимается напря- жение Напряжение Г 7, однозначно определяетсявеличиной измеряемой емкости С и подаетсяна выпрямитель 15, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное значению измеряемой емкости:С(/с = Е,.с,С выхода первого дифференциатора 10 напряжение Г 7 поступает на вход второго дифференциатора 13, который вместе с ключом19 образует дифференциатор с переменнымипараметрами, ключ 19 управляется ждущиммультивибратором 2 через линию задержки20, при этом постоянная времени т, дифференциатора 13 много меньше т того жедифференциатора при разомкнутом ключе 19.Площадь паразитного выброса на выходедифференциатора 13 с замкнутым ключом 19,появляющаяся вследствие дифференцирования дифференциатором 13 скачка напряжения входного сигнала Г 7 сложной формы,35 40 50 55 60 65 много меньше той же площади на выходе дпфференциатора 13 с разомкнутым ключом 19. За время замыкания ключа 19 конденсатор 20 на входе дифференциатора 13 заряжается до величины скачка входного напряжения. При размыкании ключа 19 с выхода дифференциатора 13 снимается напряжение Уь, равное производной от переменной составляющей входного сигнала У,Напряжение У, однозначно определяется величиной измеряемой индуктивности Ь и подается на выпрямитель 15, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное 1.:// /УУ =Е ,ЕсНапряжение Г 7, подается на вход второго интегратора 14, с выхода которого снимается напряжение У 6.На входы второго вычитающего усилителя 12 поступают напряжение Г 7 с выхода первого дифференциатора 10 и напряжение У, с выхода второго интегратора 14, а с выхода вычитающего усилителя 12 (при т" =та, где тн,. - постоянная времени интегратора 14) снимается напряжение: Иц .т. дНапряжение У однозначно определяется величиной измеряемого сопротивления Я и подается на выпрямитель 16, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное измеряемому сопротивлению;И,14Ур =ЯсоГ 1 ри преобразовании параметров последовательной ЯЬС-цепи последняя включается в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 7, а на его вход включается опорная катушка индуктивности Ь,.Предмет изобретенияПреобразователь параметров И,С-цепи в постоянное напряжение, содержащий источники опорных напряжений, операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через последовательную ЯЬС- цепь, и с параллельной И,С-цепью во входной цепи, выход которого соединен с первым входом первого вычитающего усилителя непосредственно, а с вторым входом - последовательно через первый дифференциатор и первый интегратор, выход первого дифференциатора соединен с первым входом второго вычитающего усилителя непосредственно, а с вторым - последовательно через второй дифференциатор и второй интегратор, выходы вычитающих усилителей и второго дифференциатора соединены с входами выпрямителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два ключа, линия задержки, ждущий497535 Составитель Баринова Техред 3. Тараненко Корректоры: Р. Беркович п Л. БрахнинаРедактор В. Булдаков Подписное Заказ 907/17 Изд, Ма 309 Тираж 902 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 мультивибратор, переключатель и генератор опорной частоты, причем ключи включены мекду входом и выходом операционного усилителя каждого дифференциатора, управляющий вход ключа второго дифференциатора соединен с выходом линии задержки, управляющий вход ключа первого дифференциатора - с входом линии задержки и выходом ждущего мультивибратора, вход ждущего мультивибратора соединен с выходом генератора опорной частоты и управляющим входом переключателя, соединяющего источники опорных напряжений с входом параллельной Я 1. -цепи.