Измерительный преобразователь напряжения в частоту

Саоэ Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 27. 10,75 21) 2184642/18-21с присоединением заявкиМ. Кл 03 К 3/02 воударотвенный номнтет СССР о делам нэобретеннй н отнрытнй(23) Приоритет убликоваио 15.06.795 юллетень22 ата опубликований описания 18,06,79(53 681. 32 (088. 8 72) Авторы изобретения тшнайдер ( В. У. Кизилов Харьковский ордена Ленина п имени. В. И. Ленина ехнический инсти 1) Эаявител 54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ3Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах телеизмерения ближнего действия во многих отраслях промышленности.Известен измерительный преобразователь напряжения в частоту, содержащий магните-транзисторный мультивнбратор с ограничителем напряжения, шунтирующим обмотки трансформатора, и ограничитель иамагничивающей силы нереключателя, выполненный на транзисторе, эмиттер ко та торого соединен с источником постоянно- го токи, а коллектор - с эмнттерами тран зисторов мультивибратора ( 1). Недостаток этого преобразомтеля заклточается в значительной мощности потребления от источника питания и сигнала, что отрицательно сказымется на точности преобраэомния.Наиболее близким техническим решением к изобретению является измеритель, 2 й ный преобразователь, который содержит,магиито-транзисторный мультивибратор,- выход которого через выпрямитель и ре 2зистор соединен с входом операционного усилителя, соединенным через другой резистор с источником сигнала, при этом выход операционного усилйтеля соединен с базой транзистора, коллектор которого соединен с источником питания, а эмиттерс общей точкой коллекторной обмотки трансформатора мультивибратора 1 21. НедостатКами такого преобразователя являются повышенная чувствительность к измененщо параметров транзисторов и сердечника н нелинейная функция преоб разования, что не .позволяет обеспечить высокую .точность.Целью изобретения является повыше-ние точности преобразования.Это достигается тем, что в измерительный преобразователь напряжения в частоту, содержащий магнито-транзисторный мультивибратор, выход которого через выпрямитель и резистор соединен с входом операционного усилителя, соеди- . ненным через другой резистор с источником сигнала, юедены дополнительныйналу. По мере перемагничивания сердечни- ка растет перемагничиваюший ток и, сле-довательно, ток на выходе операционногоусилителя и ток амиттера транзистора8, максимальная величина которого огранйчивается резистором 9. Когда атотток достигает максимальной величины,его рост прекращается, так как транзистор 8 входит в режим насыщения, и прекнике мультивнбратора. Вследствие атого ЭЛС на всех обмотках трансформатора 13 становятся равными нулю и транзисторы мультивибрвтора переключаются.Таким образом, потокосцепление переключения является фиксированной величиной, Проинтегрировав выражение (1) зв полупериод, получаютз еФй 9 Ч- потокосцепление переключения.В данном преобразователе транзисторы мультивибратора для ускорения переключения и уменьшения тока потребленияработают в активном режиме, что обеспечивается выбором параметров схемы,Испытания предлагаемого измерительного преобразователя напряжения в частоту показали, что он удовлетворяет требованиям к классу точности 0,1/0,05 в соответствии с ГОСТом 16742-71, чтопревышает точность известных преобразователей. Формула изобретения Измерительный преобразователь напряжения в частоту, включаюший магнитотранзисторный мультивибратор, выход которого через выпрямитель и резистор соединен с входом операционного усилителя, соединенным через другой резистор с источником сигнала, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополниГйтьный источник постоянного напряжения, два резистора и два транзистора, причем коллектор одного из транзисторов соединен с эмиттерами транзисторов мультивибратора, база подключена к обшей точке схемы., а эмиттер соединен с эмиттером другого транзистора, коллектор которого через один из введенных резисторов соединен с дополнительным источником постоянного напряжения, а база через другой 3 668067 4источникпостоянного напряжения, дварезистора и два транзистора, Причемколлектор одного из транзисторов соединен с эмиттерами транзисторов мультивибратора, база подключена к обшей точке схемы, а эмиттер соединен с эмитте ром другого транзистора, коллектор ко=тброго через один.из введенных резисторов соединен с дополнительным источником постоянного напряжения, а база- -1 О"-рыпается рост индуктивности в сердеччерез другой введенный резистор соединена с выходом операционного усилителя.Такой измерительный преобразователь- позволяет уменьшить чувствительность кизменению параметров транзистора и сердечника и получить линейную функциюпреобразования, что существенно повышает точность преобразования.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема измерительногопреобразователя напряжения в частоту,выполненная согласно изобретению.Измерительный преобразователь содер- где 1частота выходного сигнала;жит мультивнбратор 1, выход которогочерез выпрямитель 2 и резистор 3 соединен с"входом операционного"усилителя4, соединенным через резистор 5 с источником сигнала 6, Выход Операционного усилителя через резистор 7 соединенс базой транзистора 8, коллектор которого через резистор 9 соединен с дополни-тельным источником постоянного напряжения 10, а эмиттер подключен к амиттеру.транзистора 11. База последнего соединена с обшей точкой схемы, а коллекторс амиттерами транзисторов мультивибратора 1. Источник постоянного напряжейия 12 включен между обшей точкой коллекторных обмоток трансформатора 13мультивибратора и обшей точкой схемы, 4 ОПри работе преобразователя благодаря управляющему действию операционногоусилителя 4 устанавливается намагничи.ввюший ток, при котором сумма токов.на выходе операционного усилителя близка к нулю. Тогда1 дФ и-- й,3 5где Р потокосцепление половйны выходной обмотки трансформатора 13 мультивибратора 1,6 - напряжение-источника входногосигнала;И и Й сопротивления резисторов 3 и 5.Иэ выражения (1) видно, что скоростьперемагничивания сердечника 14 трансформатора 13 мультивибратора пропорциональна преобразуемому входному си 1 ъ67 6 1. Авторское свидетельство СССР ЗЗ 272686, кп, Н 03 К 3/02 31.01,69,2 ЕГ 2 Тоаазпойопз оп МауппБаз,1, % 2, 1965, р 113.Составитель Техред И, А смоловш Корректор А. Гряде Юрчиков Редакт исиое 1059 го комитета и открытиушская наб 113 тейт, г, Ужгород, ул," Проектная илиад П 5 6680введенный резистор соединена с выходомоперационного усилителя.Источники информации, принятые вовнимание при акспертизе 482/49 .Тир ЦНИИПИ Государственнопо делам изобретени 035, Москва, Ж, Р СССРд. 4