Измерительный преобразователь сопро-тивления b частоту

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 020179 (21) 2706430/18-21с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 15.0781. Бюллетень Мо 26Дата опубликования описания 15.07.81 Р 1)М Кз С 01 К 27/02 Н 03 К 13/20 Государственный ком 4 тет СССР по делам изобретений и открытий(4) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯВ ЧАСТОТУ 10 20 30 Изобретение относится к электро= измерительной технике и может быть использовано в качестве промежуточных или передающих преобразователей резистивных датчиков, преобразующих их выходные сопротивления в частоту электрических колебаний, например в автоматических гидрометеорологических станциях при работе с термометрами сопротивления или тензодатчиками,Известен частотный преобразователь сопротивления, содержащий интегратор, выход которого подключен к инвертирукщему входу сравнивающего устройства, выполненного на операционном усилителе, причем выход последнего подключен к неинвертирующим входам интегратора и согласующего устройства, выход которого соединен с его инвертирующим входом, а через делитель из преобразуемого и образцового резисторов соединен с неинвертирующим входом блока сравнения 1 .Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает раздельной регулировки начальной частоты и крутизны функции преобразования. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для преобразования в частоту выходного параметра реэистивного датчика, содержащее интегратор, выход которого соединен с инвертирующим входом блока сравнения, выход которого соединен с нсинвертирующим входом интегратора и через делитель из измеряемого и образцового резисторов соединен с неинвертирующими входами блока сравнения и дополнительного операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен резистивный делитель, выход дополнительного операционного усилителя подключен к инвертирующему входу интегратора 21. Недостатком этого устройства является наличие нестабильности и нелинейности характеристики функции преобразования, вызванные инерционностью дополнительного операционного усилителя, которые особенно проявляются при работе с резистивными датчиками, имеющими узкий диапазон изменения сопротивлений при преобразовании его в широкий диапазон выходных частот.( о+ йх В момент выполнения указанного 10 равенства эа счет практически безынерционной цепи положительной обратной связи (с выхода блока 2 сравнения через делитель 3 на его неинвертирующий вход) происходит лавиннообразный процесс перехода блока 2сравнения в новое состояние, характеризуемое изменением его выходногонапряжения, прн этом меняется знаккрутизны линейно изменяющегося напряжения интегратора 1 и аналогичнымобразом начинает формироваться новыйпоЛупериод выходных колебаний.Значение частоты выходных колебаний (фиг.2,а), связанное со значением преобразуемого резистора 5может быть представлено следующейзависимостью где Ю = йС - постоянная времени интегратора 1.Из полученного выражения следует,что функция преобразования линейна,а наличие второго члена уменьшаетвыходную частоту на постоянную величину, чем обеспечивается требуемоезначение начальной частоты (вплотьдо нуля) при практически любой кру тизне функции преобразования.Таким образом, данный измерительный преобразователь обеспечиваетвысокую точность преобразования ак"тивного сопротивления реэистивного 4 датчика в частоту электрических колебаний при простой схемной реалнэа"ции, что позволяет получить на выходе резистивного датчика унифицированный частотный сигнал, удобный щ для предварительной обработки (втом числе фильтрации, кодирования и,передачи на расстояния), что особенно важно при построении различныхтелеизмерительных систем. ВлкоОо Й +й Оо Й +% л й о х где О амплитудное значениеэнакопеременного импульсного напряжения с выходаблока 2 сравнения(фиг.2,а); 40значение сЬпротивленияобразцового резистора 4;значение сопротивленияпреобразуемого резисто-.ра 5; 65 Цельизобретения - повьааение точ- ности преобразования путем повыюения крутизныилинейности функции преобразования, особенно в узком диапазоне изменейия активного сопротивле-, ния резистивного датчика при сохранении раздельной регулировки начальной частоты и крутизны функции преобразования.Поставленная цель достигается тем, что в измерительном преобразователе сопротивления в частоту, содержащем интегратор, выход которого соединен с инвертирующим входом блока сравнения, делитель из измеряемого и образцового резисторов, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - с неинвертирующим входом блока сравнения, дополнительный резистивный делитель, выход блока сравнения через дополнительный резистивный делитель соединен с неинвертирующим входом интегратора. выход делителя из измеряемого и образ цового резисторов соединен с инвертирующим входом интегратора.На фиг. 1 представлена блок-схема измерительного преобразователя) на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.Измерительный преобразователь сопротивления в частоту содержит интегратор 1, блок 2 сравнения, делитель 3, состоящий из образцового резистора 4 (йо) н преобразуемого резистора 5 (йх), дополнительный резистнвный делитель б, состоящий иэ резисторов 7 и 8.1 Измерительный преобразователь работает следующим образом,Измерительный преобразователь представляет собой частотный преобразователь с переключением направления интегрирования, причем переключение направления интегрирования в премюкакхцих циклах преобразования осуществляется за счет изменения полярности напряжения блока 2 сравнения. В процессе работы линейно изменяющееся напряжение с выхода интегратора 1 (фиг.2), являющееся результатом интегрирования разности напряжений (фиг.2,Ь и с) й,й- значение сопротивленийрезисторов 7 и 8 дополнительного резистивного делителя б,сравнивается с уровнем напряжения (фиг.2,с) 3,% к,ъ к Етя р) 4 т(й+й,),формула изобретения Измерительный преобразователь сопротивления в частоту, содержащий интегратор, выход которого соединен с инвертирукщим входом блока сравнения, делитель нз измеряемого и образцового резисторов, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - с неинвертирующим входом847226 иал ППП "Патент", г.ужг л.Проектная,блока сравнения, дополнительный резистивный делитель, о т л и ч а ю -щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования присохранении раздельной регулировкиначальной частоты и крутизны функциипреобразования, выход блока сравнения через дополнительный резистивный делитель соединен с неинвертирующим входом интегратора, выход делиВНИИПИ Заказ 5480/7 теля из измеряемого и образцовогорезисторов соединен с инвертирующимвходом интегратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9430505, кл. Н 03 К 13/20, 1972.2. Авторское свидетельство СССР9503363, кл. Н 03 К 13/20; 1974