Устройство для преобразования в частоту выходного параметра резистивного датчика

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свнд-ву 503363 Союз Советскнх Сфцекеиксткчяских Респубпнк(23) Приоритет Геераретееввкй аеяатеаееете Навветрве еверае еаая аеебретеаава ьтврктвй нковано 30(4) дата опубликования описания 310378(72) вторы НаОбРЕтЕНН И.Ф.Островский, А.Г.Рыжевск Трифоно ензенский Филиал Всесоюзного научно-исследовательско технологического института приборостроения(71 итель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ЧАСТОТ ВЬ 1 ХОДНОГО ПАРАМЕТРА РЕЗИСТИВНОГО ДАТЧИ Изобретени электроизмери начено для пр измерительных резистивние д Известно у ния в частоту эистивного дат 9503363, пред видность част переключением ния в каждом тоты.относится к о и ельной техники, н менения в инфор н системах, испол тчики .тройство для преобраз выходного параметра р чика по основному авт тавляющее собой разно тного преобразования направления интегриро олупериоде выходной ч бласт пред мацио ьзующиаэ но т аукспе- пре 1 О ва- асым ео ный иствоторамогат В состав структурной схемы извест- )5 ного преобразователя входит дифференциальный интегратор, подключенный к сравнивающему устройству на операционном усилителе, соединенному с делителем из образцового резистора и реэис тивного датчика, связанным с вспомогательным усилителем, с дифференциальным входом и делителем в цепи отрицательной обратной связи на резисторах, Известный частотный преобразователь обладает линейной Функцией преобразования и в силу этого обстоятельства не может быть использован для целей линеариэации общей Функции преобразования при работе с реэистивными датчиками, име ющими нелинейную характеристику, например, видаЙ = Й(1 + Пх + вх ),где й - значение выходного параме раНрезистивного датчика,х - входной параметр датчика,а и в-коэффициенты, числовые значения которых определяются констрцией датчика.целью изобретения является обечение линеаризации общей функцииобразования при работе с Резистивндатчиком имеющим характеристику пр б"разования видайн(1+ ах+ вх )гЭта цель достигается тем, что в устройство для преобразования в частотувыходного параметра резистивного датчика введен дозирующий конденсатор,причем выход сравнивающего устройствачерез дозирующий конденсатор подключенк прямому входу дифференциального интегратора и к накопительному элементу.На чертеже представленасхема предлагаемого устройства.В состав схемы входит дифференциальнтегратор 1, сравнивающее устрой 2, делитель из образцового резис 3 и резистивного датчика 4, вспоельный операционный усилитель 5с дифференциальным входом, делитель в го интегратора 1, и только после зтоцепи отрицательной обратной связи опе- го его напряжение начинает иэменятьсцрационного усилителя 5 на резисторах б, по линейному закону,7 и дозирующий конденсатор 8, Можно показать, что уравнение, хаПериод выходных колебаний преобраэо- рактериэующее процесс Формированйя по 5вателя содержит два практически равных лупериода выходных колебаний, можетпо длительности полупериода. Длитель- быть представлено в виденость каждого полупериода выходных ко- ) 1)ооКмлебаний определяется из условия дости-.ф в эЦф2 П вжения линейно-изменяющихся напряжением10 ъ 2 фФ а ана выходе дифференциального интеграто- где- постоянная времени дифференцира 1 размаха напряжения на выходе де- ального интегратора 1;лителя из образцового резистора 3 и значение сопротивления образцорезистивного датчика 4. вого резистора 3;В процессе работы устройства Разно- я и 9 - значение сопротивления соответполярные перепады напряжения амплиту" ственно резисторов б и 7.)6 Ф Идой цо с выхода сравнивающего уст- " т/2 - длительность полупериода выходройства 2 поступают непосредственно на ных колебаний устройства,неинвертирующий вход дифференциально- После простейших преобразований сго интегратора 1, а также через после- учетом полной идентичности процессовдовательно включенные делитель (иэ об- формирования каждого из палупериодов26разцового резистора 3 и реэистивного выходных колебаний, получим Функциюдатчика 4) и вспомогательный операцион преобразованияный Усилитель 5 ( с. цепью отРицатель (Ч Чкм),/ Мсго интегратора 1, и через дозирующий Иэ последнего выражения следует,конденсатор 8-к накопительному злемен- что предлагаемое устройство осущестту по неинвертирующему входу дифферен- вляет Функциональное преобразованиециального интегратора 1. Линейно изме- исследуемого параметра в частоту имнающееся напряжение с выхода дифферен-ЗО пульсных колебаний, причем при соответциального интегратора 1 сравнивается ствующем выборе значения емкости допосре,",ством сравнивающего устройства 2 эирующего конденсатора 8 создается вовс уровнями напряжения на выходе дели- можность обеспечить характер нелинейтеля из образцового резистора 3 и ре- ности характеристики преобразователязистивного датчика 4, и в момент выполобратный по отношению к характеру ненения указанного равенства меняется линейности характеристики резистивнознак напряжения на выходе сравнивающе- го датчика, т.е. обеспечивается линего устройства 2 и, как следствие этого, ариэация общей характеристики преобменяется знак производной линейно из- раэования.меняющегося напряжения на выходе дифференциального интегратора 1 и начинает формироваться следующий полупери- Формула изобретенияод выходных колебаний преобразователя.Следует отметить, что в момент скачко-Устройство для преобразования вобразного изменения полярности напря частоту выходного параметра реэистивжения на выходе сравнивающего устрой- ного датчика по авт.св, 9503363, о тства 2 посредством включения дозирую- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельющего конденсатора 8 на выходе диффе- линеаризации характеристики преобраэоренциального интегратора 1 имеет мес" вания при работе с реэистивным датчито скачок напряжения ком, имеющим характеристику преобра 1), Ф: эования вида В : Вк (1 + ах + вх ),"и оно содержит дозирующий конденсатор,где С-значение емкости доэирующе- -причем выход сравнивающего устройстваго конденсатора 8, ,подключен через дозирующий конденсаСи-значение емкости накопитель- тор к прямому входу дифференциальногоного (интегрирующего) элемента по не- интегратора и к накопительному зле 66инвертирующему входу дифференциально- менту.600726 Составитель Д.ГолубовичРедактор Н.Коляда Тех ед А.Алатырев Корректор А.Власенкехре в СССР акаэ иал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная1 02/61 Тираж ЦНИИПИ Государственного по делам из 113035, Москва, Ж1086 Подписноекомитета Совета Министбретений и открытийРаушская наб., д. 4/5