Преобразователь параметров в частоту

Дата опубликования описания 15,03.80(7 ) Авторы изобретен Д. Гарин, И, Ф. Островский и Е. Ф, Трифоно Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательско технологического института приборостроения(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЫ ПАРАМЕТРОВ ЧАСТОТУ Однако такой прео ется нелинейностью ха ния, обусловленной ко тоянных времени перв на дифференцирующей ной возможностью иэм бразователь характериэу.рактеристики преобразованечными значениями посого интегрирующего звецепи, а также ограничененений укаэанных постое распврения диапазона ого лараметра и увеличепреобразования. янных времени по меризменения преобразуемния крутизны фушаяи Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении измерителей параметров электрорадноэлементов и в ннформационно-измерительных системах, использующих параметри.5 ческие датчики.Известен преобразователь активного и реактивного сопротивлений в частоту, содержащий сравнивающее устройство, первое интегрирующее звено, вход которого подключен к выходу срав. кивающего устройства, а выход ко входу дифференцирующей цепи, второе интегрирующее звено, выход которого соединен с первым вхо. дом сравнивающего устройства Ю. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь активного и реактивного сопротивлений в частоту, который содержит блок сравнения, выход последнего через первое интегрирующее звено соединен с одним из входов блока сравнения, а через второе интегрирующее звено - со входом дифференцирующего звена, выход которого соединен с другим входом блокасравнения 21.Недостатками этого преобразователя является влияние на линейность характеристики преобразования паразитных составляющих преобразу емых параметров.Целью изобретения является обеспечение линейности характеристики преобразования и расширение диапазона изменения преобразуемых параметров.Поставленная цель достигается тем, что пре. образователь В 1.С параметров в частоту, содержащий блок сравнения, выход которого через первое интегрирующее звено соединен с одним иэ входов блока сравнения и через второе интегрирующее звено соединен со входом диф3 72177ференцирующего звена, введено переключаемоеустройство для фиксации максимальных значений разнополярных напряжений, причем входэтого устройства подключен к выходу диффе.ренцирующего звена, а выход - к другомувходу блока сравнения.На фиг.1 приведена функциональная электрическая схема предлагаемого преобразователя,Преобразователь В С параметров в частоту.содержит первое интегрирующее звено 1, блок 1 Осравнения 2, второе интегрирующее звено 3,диффереицирующее звено 4, переключающееустройство для фиксации максимальных значений разнополярных напряжений 5,На фиг. 2 приведены временные диаграммы 15напряжений, поясняющие работу устройства, где.а - напряжение на выходе блока сравнения 2;б - напряжение на выходе интегрирующегозвена 3; в - напряжение на выходе диффе.Френцирующей цепи 4; г - напряжение на вхо. 20дах блока сравнения,Работа устройства заключается в следующем,В случае, если времязадающим элементоминтегрирующего звена 3 является емкость конденсатора или емкостного датчика, во время по ложительного полупериода выходного напряжения блока сравнения 2 (фиг.2 а) напряжениена выходе интегрирующего звена 1 изменяетсялинейно (фиг.2 г, пунктирная линия).Ч ЗОЧ " - т,звь . 1;где Оо - амплитуда на выходе блока сравне.ния 21- постоянная времени интегрирующегозвена 1.За половину периода это напряжение достищах о Т 4 1 . кььм, Т 4 С С где живых - частота следования импульсов на выходе устройства для преобразования 81.С- параметров в частоту.Поскольку Гх=Ви С,то частота следования выходных импульсов прямо про,юрциональна значению преобразуемой емкости и не зависитот сопротивления утечки изоляции Ву.Аналогичные, рассуждения приводят к выво. ду о независимости характеристки преобразования в частоту активного сопротивления и индуктивности с учетом параэитных параметров преобразуемых элементов и конечного значения коэффициента усиления усилителя постоянного тока, на базе которого реализуется интегрирук щее звено 3. 55 гает значенияомах ь 2.40где Т - перно ледования импульсов на выхо:де блока сравнения 1.В течение того же полупериода напряжениена выходе интегрирующего звена 3 (фиг.2 б)изменяется по экспоненциальному закону, чтовызвано наличием сопротивления утечки изоляции преобразуемой емкости,:Я(-, у к)выем,о0где Сх - значение преобразуемой емкости. Разложением этой функции в степенной ряд ееможно представить в следующем виде ч =ч- чгде:,х = ВиСх Напряжение Овыхз поступает на входдифференцнрующей цепи 4, на выходе которой 0 1получаем напряжение (фиг. 2 в), изменяющеесяпо закону8 ЫУ С С фвью д 64, о о С РСгдеСд - постоянная времени дифференцирующего звена 4,фйри т=О, т.е. в начале каждого полупериода,напряжение максимально по абсолютной величинеи равно Задачей переключаемого устройства для фиксации максимальных значений разнополярных напряжений 5 является выделение и зало. минание, т.е. фиксация на время полупериода максимального значения выходного напряжения дифференцирующей цепи 4 (фиг. 2 г, сплошная линия). За время периода полный размах напряжения на выходе устройства для фиксации максимальных значений разнополярных напряжений 5 равен Изменение полярности на выходе блока сравнения 2 происходит в момент равенства напряженийо 7 1,С Я о С,Отсюда следует Формула изобретения Преобразователь 81.С параметров в частоту, содержащий блок сравнения, выход которого , через первое интегрирующее звено соединен с одним из входов блока сравнения и через вто. рое интегрирующее звено соединен со входом дифференцирующего звена, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения линейности характеристики преобразования и расширения721770 Тираж 10 ЦНИИПИ Заказ 124 одписно пиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 5диапазона изменения преобразуемых парамет. ров, в него введено переключаемое устройство для фиксации максимальных значений разно. полярных напряжений, причем вход этого устройства подключен к выходу днфференцирую. щего звена, а выход - к другому входу блока сравнения. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Нф 372672,кл. Н 03 К 13/02, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР Яф 561907,кл. 6 01 Й 27/26, 1974 прототип).