Преобразователь параметров, цепей в частотно-временные сигналы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Сфветския Сфциевктичесиик Республик(51)М. Кл.С 01 В 27/00 Н 03 К 13/20 с присоединением заявки йо Государствеииый комитет СССР яо дедам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15,1180 Бюллетень М 42 Дата опубликования описания 18.11. 801Изобретение относится к областиэлектроизмерительной техники и предназначено для автоматизации измере-.ния и контроля параметров электрических цепей и неэлектрических величин 5с помощью индуктивных и емкостныхдатчиков,Известно устройство, содержащееусилитель-ограничитель, измерительную цепь, включающую усилитель постоянного тока с соответственно включенными исследуемой цепью и опорнымэлементом, дифференцнатор-ограничитель и интегратор-сумматор. Недостатком данного устройства является ограниченный диапазон изменения параметров исследуемой цепи, невысокаяточность преобразования, обусловленная влиянием на функцию преобразования неидеальности операций дифференцирования и ограничения .Более широкие функциональные возможности и более высокую точность имеет другое известное устройство.(прототип), содержащее блок управления, 25соединенный с коммутатором, на вход,которого подаются опорные напряженияс источника двухполярного опорйогонапряжения, а выход которого черезизмерительную цепьсодержащую уси- З 0 литель постоянного тока с соответственно включенными исследуемой цепьюили датчиком и опорным элементом,соединен с разделительной цепью, выход которой через параллельно включенные ключи, управляемые входы которых соединены с блоком управления,подсоединен к двум входам переключателя рода работ, соединенного своимвыходом с измерителем среднего значения, управляемого напряжением с блока управления,Основным недостатком данного устройства является сложность его реализации . Это устройство реализует разомкнутую структуру, и поэтому егоузлы чувствительны к действию различных дестабилизирующих факторов (температуры окружающей среды, дрейфануля, стабильности источника опорныхнапряжений и т,д.), устранение илиснижение до допустимого уровня влияния которых приводит к усложнениюустройства,Целью изобретения является упрощение устройства .Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь, содержащийизмерительную цепь, состоящую из усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи и на вход которого подключены исследуемая цепь и опорный элемент, разделительную цепь и ключ, подключенный к переключателю рода работы, дополнительно введены сравнивающий блок, интегратор и сумматор, причем выход сравнивающего блока соединен с одним своим входом через интегратор, с управляющим входом ключа, первым входом сумматора, который является одним из входов устройства, а другим входом устройства является вход ключа, выход которого через разделительнуюцепь подключен ко второму входу сумматора и через переключатель рода работы - к третьему входу сумматора, выход которого подключен ко второму входу сравнивающего блока .На чертеже приведена функциональная схема устройства .Устройство состоит из сравнивающего устройства 1, интегратора 2, измерительной цепи 3, ключа 4, переключателя рода работы 5, разделительной цепи б и сумматора 7.Устройство в случае преобразования параметров параллельной ВС-цепи, вклю чаемой на вход усилителяпостоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включен опорный конденсатор, работает следующим образом.При преобразовании параметра РХ переключатель 5 находится в разомкнутом состоянии. После включения питания в установившемся режиме на выходе .сравнивающего устройства 1 генерируется напряжение прямоугольной формы амплитудой Ч , При этом на один вход устройства 1 подается напряжение с выхода 2, изменяющееся по линейному закону какТ ф(1) где Ч; - постоянная интегратора.С выхода устройства 1 напряжение подается на цепь 3, на выходе которой напряжение описывается выражениемО =Ь - фЙЧ Л) Со 1 Со Это напряжение пропускается черезключ 4 только в течение отрицательнйх импульсов на выходе устройства 1Прп прохождении напряжения с ключа 4через цепь б постоянная составляю щая отделяется, а оставшаяся линейно изменяющаяся составляющая проходит через нулевой уровень точно посередине отрицательного полупериоданапряжения устройства 1. Т.е."если" дЯйтельность отрицательного полупе=: риода равна 1, то линейно изменяющаяся составляющая напряжения на выходе цепи б изменяется от2 М 1 Аоф 2 ЧЭто напряжение суммируется с вы,ходным напряжением устройства 1 в сумматоре 7 с разными знаками.Выходное напряжение сумматора 7 подается на второй вход устройства 1, и в момент, когда напряжения на входах последнего будут равны, напряжение на его выходе скачкообразно сменит полярность на положительную . Время действия отрицательного импульса устройства 1 определяется из условия равенства входных напряжений последнего. откудаСоь С + (4) Во время действия положительногоимпульса с на выходе устройства 1 эо ключ 4 разомкнут, и на входах устройства 1 сравниваются напряжение,поступающее с выхода интегратора 2,и выходное напряжение, проходящеечерез сумматор 7, В этом случае 25 Ч 2 Ч а 1 Ч 1, (5Уо откуда р. хСо2%соа 30 Из выражений (4) и (б) следует, что=с , откуда частота генерируемых колебаний равна( Й Ъ ИСо При преобразовании С переключатель 5 замыкают, при этом на вход суммато-. ра 7, имеющий коэффициент передачи, равный , в течение отрицательного полупериода подается напряжение непосредственно с ключа 4, которое суммируется с выходным напряжением устройства 1. В результатедля момента равенства напряжений на выходах послЕднего можно записать для отрицательного полупериода:Ч- Ч+Ч 4 Ч=иЧХ (8)2%Со Со ВСооткуда,С- ь(1+ Ск(о) (9)В этсыслучае также выполняется(10) 55 откуДа: Т=И(1+ Сч /Со)При измерений параметров параллельной й-цепи, последнюю включают на входе усилителя постоянного тока, а в цепь отрицательной обратной связи вклю чают опорный резистор. В этом случаею:-"(- ); т= и(ж, а,) (н)В случае последовательных й -, у кС -цепей, включаемых в цепь отрица6 779912 для ВС цепи: Й ,1 ""(1 ) (1 ъ) Формула изобретения Составитель В. Стуканедактор Н, Коляда ТехредС.МигуноваКорректор М. Шарооя ж 019 Подписноенного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/ 3 7/10 Тир ВНИИПИ Государств по делам изобре 35, Москва, Ж, ака лиал ППП нт, г. Ужгород, ул. Проектная,тельной обратной связи усилителя, вкачестве опорных элементов, подсоединенных к его входу, служат опорнаяиндуктивность рдляй-цепи, и опорный резистор для ЙС-цепи, При этомцля й-цепи: 1 у.( Ь), т"-Ъ(3,ф- ) (12) ЬоЬо Преобразователь параметров Й-, КС -цепей в частотно-временные сигналы, содержащий измерительную цепь, состоящую из усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи и на вход которого подключены исследуемая цепь и опорный элемент, разделительную цепь и ключ, подключенный к переключателю рода работы, отличающийся тем,что, с целью упрощения в него введены ,сравнивающий блок, интегратор и сумматор, причем выход сравнивающего блока соединен одним своим входом через интегратор, с управляющим входом ключа, первым входом сумматора, который является одним из входов устройства, а другим входом устройства является вход ключа, выход которого через разделительную цепь под ключен ко второму входу сужатора ичерез переключатель рода работы - к третьему входу сумматора, выход которого подключен ко второму входу сравнивающего блока .