Преобразователь активного и ре-активного сопротивлений b частоту

Соеэ Сфаетскмя Сфциапнстмческнк РЕСПУбЛНК(22) Заявлено 260379 (21) 2742630/18-21с присоединением заявки Но(23) ОриоритетОпубликовано 28,02.81,Бюллетень Й 9 8Дата опубликования описания 280281 51 М Кз 6 01 В 27/02//Н 03 К 13/20 Государственный комитет СССР оо делам нзобретеянй н открмткй(71) Заявитель Пензенский политехнический институтИзобретение относится к электро- измерительной технике и может использоваться в информационно-измерительных системахи устройствах автоматического контроля с унифицированным частотным сигналом.Известен преобразователь параметров конденсаторов и катушек индуктивности в частотно-временной сигнал, содержащий переключатель,вычитающий 10 усилитель, дифференциальный усилитель- ограничитель,два интегратора,усилитель постоянного тока,дифференциатор, схему сброса и образцовый регистр 1 .15 Однако в данном преобразователе сравнительная сложность и невысокая точность преобразования,обусловленная как большим числом содержащихся в преобразователе узлов, каждый из 20 которых. вносит свою составляющую в общую погрешность преобразования,так и наличием методической погрешности преобразования,в свою очередь обусловленную наличием в преобразовате ле нелинейного звена. Кроме того, данный преобразователь обладает обратно пропорциональной зависимостью выходной частоты от преобразуемого параметра. Иэ известных преобразователей ВСЬ-параметров в частоту следования импульсов наиболее близким по технической сущности является преобразователь активного и реактивного сопротивлений в частоту, который содержит сравнивающий блок, первое интегрирующее звено,дифференцирующую цепь, второе интегрирующее звено и мостовую измерительную цепь 12 .Недостатком мостового включения дифференциальных датчиков является необходимость использования неэаэемленного источника переменного напряжения,что снижает помехозащищенность и надежность работы преобразователей.Цель изобретения - повышение надежности работы преобразователя.Эта цель достигается тем,что в преобразователь активного и реактивного сопротивлений в частоту следования импульсов, содержащий измерительную цепь, выход которой соединен с одним входом блока сравнения,и интегратор,введены две ВС-цепи и инвертор, выход которого через одну ВС-цепь подключен к одному входу измерительной цепи,а выход - к выходу интегратора, который через другую ВС-цепь подключен к другому входу измеритель 608975ной цепи, причем вход интегратора соединен с другим входом блока сравнения и с его выходом.На Фиг,1 представлена структурная схема преобразователя 1 на фиг.2 - диаграммы,поясняющие его работу.Преобразователь содержит измери)тельную цепь 1,блок 2, сравнения, интегратор 3, инвертор 4,первую ВС- цепь 5 и вторую НС-цепь 6.Выход измерительной цепи 1 соединены с первым входом блока 2 сравнения,выход которого подключен к своему второму входу и к выходу интегратора З,выход последнего соединен с выходом инвертора 4:,и с выходом первой ВС-цепи 5,к вхОду второй НС-цепи б 15 подключен выход инвертора 4,выходы НС-цепей 5 и б соединены соответственно с первым и вторым входами измерительной цепи 1, выход сравнения является выходом преобразователя. 2 ОУстройство работает следующим образом.В установившемся режиме работы 25 устройства с выхода блока 2 сравне" ния следуют разнополярные прямоугольные импульсы с постоянной амплитудой т,(1(фиг,2,г), При смене полярности выходного напряжения С + По на - ПО Щ напряжение на выходе интегратора 3 начнет уменьшаться,а на выходе инвертора 4 - возрастать (Фиг.2 б,в),при этом датчик, входящий в измерительную цепь 1,через НС-цепи) питается тре- .З 5 угольным противофазным напряжением.Включение датчика через НС-цепи необходимо для предотвращения замыкания выходов инвертора 4 и интегратора 3 по постоянному току.40Если сопротивления обоих плеч датчика равны, т.е. Е: Енто в средней точке датчикад происходит компенсация сигнала, если Е 2, на средней точке датчика появляется треуголь ное напряжение, скорость нарастания которого определяется разностью)2 -Е )(фиг.2 а). Это напряжение подается на первый вход блока 2 сравнения и сравнивается с ее порогом 56 срабатывания Бопределяемым коэффициентом передачи цепи положительной обратной связи. Изменение коэффициента передачи цепи положительной обратной связи позволяет осуществлять под- д стройку начальной частоты преобразователя. В момент равенства напряжений на входах блока 2 сравнения на его выходе полярность напряжения изменяется на противоположную (фиг.2 г),ЬО вследствие чего напряжение на выходе интегратора 3 уменьшается, а на выходе инвертора увличивается (фиг. 26, в),напряжение на средней точке датчика уменьшается до отрицательного порогового уровня блока 2 сравнения. Далее цикл работы устройства повторяется.Пунктиром на фиг.2 показана работа преобразователя при другом значении разности "Е и Е .Напряжейие обратной связи равно + о,а на выходе интегратора 3 определяется соотношениемо,:1 оо,: ф.о Огде С - постоянная времени интегратора.Напряжение на выходе инвертора равноМ=(у)сигнал на выходе измерительной цепи равен0 =ОХ -О Х (3)С учетом формул (1) и (2) имеемо=о,Г,-л,1= о сС -,). (, -)Период выходного сигнала преобразователя с учетом формулы (4) равен2 О -Л т(2-з );2001о частота О- Ь - -:К(2 - Е ),2 1 2.ооК: - агде Гон оо ооФормула изобретенияПреобразователь активного и реактивного сопротивлений в частоту,содержащий измерительную цепь, выход которой соединен с одним входом блока сравнения,и интегратор,т л и ч а - ю щ и й с я тем,что,с целью повышения надежности,в него введены две НС-цепи и ннвертор,выход которого через одну НС-цепь подключен к одному входу измерительной цепи,а вход - к выходу интегратора, который через другую НС-цепь подключен к другому входу измерительной цепи, причем вход интегратора соединен с другим входом блока сравнения и с его выходом.Источники информаци, принятые во внимание при экспертизе1. Автор." .)е свидетельство СССР 9 382232,НОЗ К 13/20, 1974.2, Авторское свидетельство СССР й) 5 б 1907 о 6 01 В 27/26, 1975.8 ОВЭ 75 иг. 1 и Составитель Л. С Техред И. Ксиатура окина емб орректор Н, Стец кто Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Закаэ 404/48 Тирам 743 ВНИИПИ Государственного коми ло делам изобретений и от 11-3035, Москва, Ж, Раушская