Устройство для формирования измерительных импульсов в анализаторах частиц в жидкостях

Сеюз Советсииз Сециаинетичесиик Раснубини(23) Приоритет - (32) 25 .08,77 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата онублимованнй описаний 050580 Иностранец Вальтер Гуггенбюль(73) Автор изобретении Иностранная Фирма"Коктравес АГф(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ В АНАЛИЗАТОРАХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТЯХИзобретение относится к анализаторам состава жидких веществ.Известно устройство для формирования измерительных импульсов в анализаторах частиц в жидкостях, содержащее измерительный элемент с двумя электродами, управляемый блок питания, приемное устройство с усилителем и Фильтр верхних частот (1),Однако при работе этого устрой-. ства формирование измерительных импульсов сопровождается наложением помех, что приводит к искажению результатов анализа.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при формировании измерительных импульсов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены счетный блок, дифференциальный усилитель и источник опорного напряжения, выход которого соединен со вХодами счетного блока и дифференциального усилителя через дополнительно введенные резисторы. ЭКроме того, управляемый блок . питания выполнен в виде источника стабильного напряжения, соединенного последовательно с ограничительным резистором и токоопределяющимэлементом, выполненным преимуществе-.нно, в виде полевого транзистора,управляющий вход которого соединенс выходом дифференциального усилителя.Кроме того, ограничительный резистор упра чяемого блока питаниясоединен со счетным блоком и дифФеренцнальны;: усилителем, а выходприемного устройства соединен совторым входом дифференциальногоусилителя через переходной конден(ф сатор.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для Формирования измерительных импульсов ванализаторах частиц в жидкостях. ф Устройство содержит управляемыйблок питания, который включен междуклеммаы 1 и 2, соединенными склеммами 3 и 4 соответственно, Блокпитания состоит из источника 5 стабильного напряжения, ограничительного резистора б и токоопределяющего элемента 7, имеющего управляющийвход 8. Определяющий элемент 7 является приводимым в действие в об О ласти насыщения полевым транзистором. Могут быть применены также другие, содержащие зону насыщения полупроводниковые элементы, например, биполярный транзистор или такжесоответствующим образом включенный оптрон.Устройство включает коммутируемую цепь, в которую входит измерительный элемент 9, подключенный через общую клемму 1 к элементу 7. Элемент 7 через общий узел 10 цепи связан с ограничительным резистором б. Кроме того, устройство включает приемное устройство 11, которое содержит операционный усилитель 12 15 с высоким входным импедансом. Входная клемма 13 неинвертирующего входа усилителя 12 соединена с клеммами 1 и 3 и, тем самым, с электродом измерительного элемента 9, Дру гая входная клемма 14 инвентирукщего входа усилителя 12, через резистор 15 соединена с выходной клеммой 16 усилителя 12 и через конденсатор 17, а также узел 18 цепи присоединена к клемме 2, и тем самым, к другому электроду измерительного элемента 9. К тому же узел 18 цепи через узел 19 цепи присоединен к цепи 20 заземления. Такого рода схема действует как фильтр верхних частот. Предельная частота фильтра верхних частот, соответствует постоянной времени последовательной цепи резистор 15 конденсатор 17. Выходная клемма 16 операционного усилителя 12 соединена с выходом или выходной клеммой 21 приемного устройства 11 через конденсатор 22, в то время как выходная клемма 21 через резистор 23, узел 24 цепи и незначительный внутренний 40 импеданс соединена с источником 25 стабилизированного опорного напряжения.Последонательная цепь конденсатора 22 и резистора 23 образует второй фильтр верхних частот той же предельной частоты.На выходе устройстна установлен счетный блок 26, состоящий иэ операционного усилителя 27 с выходом 28, инвентирующим входом 29, резистором 30 цепи обратной связи, входного резистора 31. Причем неинвертирующий вход усилителя 27 подключен к узлу 32 цепи.Клемма 21 соединена с управляющим 55 входом 8 через дифференциальный усилитель 33Клемма 21 соединена с,неинвертирующим входом 34 дифФеренциального усилителя 33, в то время как выход 35 дифференциального щ усилителя соединен с управляющим входом 8. Инвертирующий вход 36 дифференциального усилителя 33 через узел 32 цепи соединен с узлом 10 цепи. Неинвертирующий вход операционного усилителя 27 соединен с узлом 32 цепи.Устройство работает следующимобразом. К узлу 10 цепи присоединяется подводящая клемма токоопределяющего элемента 7. В результате междуузлом 10 цепи и управляющим вхацом 8создается стабилизированная разностьнапряжеНий. Фазоные сдвиги в обоихфильтрах верхних частот в основномкомпенсируются,так что на клемме 21появляется сигнал, который пропорционален первой производной по времени изменений напряжения между клеммами 3 и 4 измерительного элемента 9, спектр частот которого лежитныше предельной частоты, причем стабилизированное напряжение источника 25опорного напряжения наложено на сигнал, имеющийся на клемме 21.Счетно блок 26 измеряет этотсигнал и в то же время он вычитаетиэ него напряжение источника 25опорного напряжения. Причем узел 24цеги слу кит входом счетного блока 26для нычитаемого напряжения.Неиннертирующий вход операционного усилителя 27 присоединен кузлу 32 цепи, который служит в качестве входа счетного блока 26 дляслагаемого напряжения. Причем напряжение на узле 32 н основном равнонапряжению на клемме 21. Разностьнапряжений на линии между клеммой 21и узлом 24 усиливается операционным усилителем 27, который служит.также н качестве ныхода счетногоблока 26 . Выходной сигнал пропорционален разности йапряжения наклемме 21 и узле 24, причем коэффициент пропорциональности определяется величиной резисторов 30 и 31.Сигнал на выходе 28 счетного блока 26 представляет собой измерительные импульсы, которые подвергаютсядальнейшей обработке, Следует заметить, что соединение выходнойклеммы приемного устройства 11 свходом счетного блока 26 осуществляет фильтр нижних частот: комбинация резистора 23 и незначительного внутреннего импеданса источника 25 опорного напряжения действуетименно как НС - фильтр нижних частот, так что на узле 24 цепи имеетместо лишь постоянное напряжениеисточника опорного напряжения,Дифференциальный усилитель 33действует таким образом, что разность напряжения на его входахсохоаняется ничтожно малой. Напряжение между узлом 32 и клеммой 21,следовательно, н основном равновеличине, возникающей на клемме 21.Счетный блок 26 образует здесь наклемме 21) разность мюкду действительной величиной сигнала и опорнойвеличиной. В результате того, чтодействительная величина обрабатына524 Г ЦНИИПИ Заказ 1784/49 Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 ется в счетном блоке 26, исключается как источник ошибок спад напряж ен и я н а т ок оопр ед ел яющем э л емен -те 7, и соответственно, разностьнапряжения узла 10 и управляющегонхода 8. В сравнении с этим устраненнм источником ошибок вновь введенной ошибкой, вызываемой разностью напряжений обоих входов дифференциального усилителя 33, можнопренебречь,Так как полученные измерительныеимпульсы пропорциональны величинеЙВ /В к, где В- импеданс измерительного элемент а, свободного отчастиц жидк ост и, а ЙВк - величин аизменения импедачса измерительногоэлемента при прохождении частиц,то температура жидкости в измерительном элементе не влияет на результаты измерения. Температура невлияет так же и на величину токачерез измерительный элемент, таккак эта величина регулируетсястабильно, Коэффициент пропорциональности между измерительнымиимпульсами и величиной дВ /Всодержит в качестве множительногочлена величину сопротивления резистора б, которая может быть большой,/не оказыная влияния на постояннуювремени в схеме. Поэтому по сравнению с известными схемами достигаются более высокий уровень импульса иболее короткое время установленияпри включении блока питания. Наконец, величина тока через измерит льный элемент может выбираться небольшой, поскольку это достигаетсяпутемподбора величины сопротинления резистора б. Таким образом, конструкция устройства обеспечивает повышениепомехоустойчивости при формированииизмерительных импульсов.Формула изобретения1. Устройство для формированияизмерительных импульсов в анализаторах частиц в жидкостях, .содержащее измерительный элемент с двумяэлектродами, управляемый блок питания, приемное устройство с усилителем и Фильтр верхних частот, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения помехоустойчивостипри Формиронании измерительных импульсов, в него введены счетный блок,пифференциальныйусилитель и источникопорного напряжения, выход которогосоединен с входами счетного блока идифференциального усилителя черездополнительно введенные резисторы,2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е ея тем, что управляемый блок питания выполнен в видеисточника стабильного напряжения,соединенного последовательно с ограничительным резистором и токоопределяющим элементом, выполненным, преимущественно, н виде полевого транзистора, управляющий вход которогосоединен с выходом дифференциальногоусилителя.3, Устройство по пп,1,2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ограничительный резистор управляемого блокапитания соединен со счетным блокоми дифференциальным усилителем, авыход приемного устройства соединенсо вторым входом дифференциальногоусилителя через переходной конденсатор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, О.В.Юос 1 ез.Зпгос 1 ис 1 оп 1 ощоп орц 1 з е, И. бган - Н 111 Воо)сСонрапу. Дпс. 1 чеж - 1 огМ, 1959 .