Преобразователь параметров резистивных датчиков в частоту

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Свез Советскнх Сфцналнстических Республик(6) ) Дополнительное к авт, саид- (22) Заявлено 01.08.77 (21) 2 с присоединением заявки М - . 51) М 1/18. 3 К 13/2001 В 27/02 осупарвтаеаиьй кеметет СССР ао аелам иэебретвей и еткрмтийИ Чернецов Пензенский политехнический ик 71) Заявите 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬДАТЧИКОВ МЕТРОТОТУ ЕЗИСТИВН Предлагаемое изобретение относится к об.ласти измерительной техники и может быль использовано для автоматического измерения и контроля параметров резнстивных датчиков неэлектрических величин преимущественно в телеметрии.Известно устройство для преобразования параметров реэистнвных датчиков в унифициро. ванные сигналы, содержащее мостовую схему, в одно плечо которого включен резистивный датчик и в другое - .подстраиваемый элемент, операционный усилитель, параллельный цнфро. вой делитель напряжения, источник опорного напряжения, нуль-орган, причем в цепь обратной связи операционного усилителя включен параллельный цифровой делитель напряжения, на его вход включен источник опорного напряжения, а к его выходу подключена мостовая схема 111,Недостаток таких устройств - сравнительно низкое быстродействие, а также значительная по. 2 в грещность преобразования за счет влияния, реактивйых параметров линии связи.Наиболее близким по технической сущности к изобретейию является преобразователь параметров трехэлементных двухполюсников в код, который содержит генератор пилообразного напря. жения, усилитель постоянного тока, на вход ко торого включены резистнвный, датчик с линией связи, а в цепь отрицательной обратной связи включен опорный резистор, дифференциатор, переключатель, один вход которого подключен к земляной шине, функционапьний преобразователь напряжения и код, блок задержки,причем выход блока задержки соединен с управляющим входом переключателя, а выход генератора пилообразного напряжения соединен через усилитель постоянного тока со входом дифференциатора, выход которого соединен с другим входом переключателя, а выход последнего подклю. чен ко входу функционального преобразователя напряжения в код 12)Недостатком преобразователя является отно-. сительно невысокая точность преобразования, Особо жесткие требования предьявляются при этом к дифференциатору. Дифференциатор рез. ко обостряет высокочастотные помехи и склонен к самовозбуждению, поэтому необходимы сглаживающие и корректирующие цепи, что до.Ь 92082 4и подключает на время через переключатель 7 на.пряжение с выхода блока сравнения 5 ко входувторого интегратора 9, на Выходе которого воэ.никает напряжениео:-о - ; (о т,1, (2)Сгде га = В С - постоянная интегрированияа= н,интегратора 9, которая поступает на вход уси.лителя постоянного тока 1. При этом на выходеусилителя постоянного тока 1 возникает напря.е 9 "хфх 2 Т Т й,полнительно искажает функцию прсоб 1)азовання.Это приводит к появлению значительной погреш.ности дифференцирования, полным весом вхо.дящей в общую погрешность преобразования.Целью изобретения является повышение точности преобразования параметров езистивныхдатчиков в частоту и надежности работы преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что впреобразователь параметров резистивных датчи.ков в частоту, содержащий блок связи, входы,которого соответственно соединены с зажимамидля подключения преобразуемого резистивногодатчика, а один из выходов блока связи соеди..нен со входом усилителя постоянного тока, пе.реключатель, один вход которого соединен сземляной шиной преобразователя, а управляющийвход переключателя соединен с блоком задержки, введены блок сравнения и два интегратора,причем один из входов блока сравнения соединен с выходом усилителя постоянного тока, адругой вход блока сравнения соединен с выхо.дом первого интегратора, вход которого соединен с выходом блока сравнения, с другим вхо 25дом переключателя и со входом блока задержки,.выход переключателя соединен со входомвторого интегратора, выход которого соединенс другим выходом блока связи.На чертеже приведена функциональная элект.30рическая схема преобразователя,Преобразователь содержит усилитель 1 постоянного тока, на вход которого включен ре.зистивный датчик 2 через блок 3 связи, нредставляющий собой, например, обобщенную схему замещения в виде екости С индуктивнос.35ти 1., а в цепь обратной связи включен опорныйрезистор Во 4; блок 5 сравнения, первый интег.ратор б, переключатель 7, один вход которогоподключен к земляной шине,.блок 8 задержки,второй интегратор 9, причем выход блока сравнения 5 подключен через интегратор б к одноМуиз своих входов, а через блок задержки 8 - куправляющему входу переключателя 7,Преобразователь работает следующим образом,45В устайовившемся режиме на выходе блока. сравнения 5 действует напряжение прямоугольной формы с амплитудон И, Это напряжение, например положительное, поступает на вход первого интегратора б, на выходе которого возника.50ет линейно изменяющееся напряжениеь= 11 Г И жениСо "1 о 1 ф 1 оо 1 0 =О ,., а2 3 + р Х 9 Х ЧХ 3( где С и 1. - соответственно емкость и нндуктивность блока 3 связи; В - сопротивление резистнвного датчи- Хка 2;йо - сопротивление опорного резистора 4. После практического окончания переходногоТа1.Чо процесса, когда Величиной .7- -Р 2 Е можно пренебречь, по заднему фронту импульса с блока задержки 8, переключатель 7 подключает вход интегратора 9 к земляной шине, При этом на выходе усилителя постоянного тока 1 возникает напряжениеСЯ 1 Л (т Ь) Вт9 9 х 9.-. (;",е", "1, (м которое В блоке сравнения 5 сравнивается с напряжением О. В моменты равенства О, "Об напряжение на выходе блока сравнения 5 скач. кообразно меняет знак на противоположный. По сигналу блока задержки 8 переключатель 7 вновь подключает на время Т выход блока сравнения 5 к входу второго интегратора 9 и весь процесс продолжается аналогично описанно. му выше.Из выражений (1) и (4) находится период генерируемых колебаний1 о 6 охследовательно, где тб = йц С - постоянная интегрирования6 55интегратора б,Кроме того, передним фронтом прямоуголь.ного напряжения с выхода блока сравнения включается блок задержки 8, который срабатывает Из выражения (б) следует, что так какт и г, входят в функцию преобразования ввиде отношения, црактнчески требования стабиль.ности предъявляются только к Те и 80.692082 Составитель л. СотиД, Мепуришвили Техред.Л.Алферова а. Корр ек Селехма е Тираж 1060 ПодпиЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4 ное Заказ 6239- Ц ьМФ: э м."Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Н Формула изобретения Преобразователь параметров резистививтх датчиков в частоту, содержащий блок связй,"входы которого соответственно соединены"с зажимами для подключения преобразуемого резистивного датчика, а один из выходов блока - связи соединен со входом усилитсля постоянного тока, переключатель, один вход которого соединен с земляной шиной преобразователя, а управляющий вход переключателя соединен с блокомзадержки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразова.ния и надежности преобразователя, в него вве. дены блок сравнения и два интегратора, прйчем один из входов блока сравнения соединен с вь.ходом усилителя постоянного тока, а другойвход блока сравнения соединен с"выходом первого интегратора, вход которого соединен с вы 5 ходом блока сравнения, с другим входом переключателя и со входом блока задержки, выходпереключателя соединен со входом второго интегратора, выход которого соединен с другимвыходом блока связи.10 Источники информации,принятые во внимание при экспептизе1, Авторское свидетельство СССР Юф 372673,кл. Н 03 К 13/20, 1973.2, Авторское свидетельство СССР Но 490266,кл. Н 03 К 13(20, 1973 (прототип).