Устройство для преобразования абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал

СОЮЗ СОВЕТСКИЯооооотоесникРЕСПУБЛИК 80 ы 98 01 ОБРЕТЕНИ ПИС И Яф;Яф фугр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ отососому соисстюъствт(56) 1. Патент США У 3883812,кл. 329-204, 1981.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Мф 3373321/18-21,кл. 6 01 К 27/02, 29.12.81 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АБСОЛЮТНОГО ИЗМЕНЕНИЯ МОДУЛЯ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В АКТИВНЫЙСИГНАЛ, содержащее источник гармонического сигнала, один из выходныхзажимов которого соединен с общейшиной и с первыми обкладками первогои второго конденсаторов, другие обкладки которых подключены соответственно к катодам первого и второгодиодов и к первым и вторым выходнымзажимам устройства, трансформатор,начала первичной и вторичной обмотоккоторого подсоединены к общей шине,а конец вторичной обмотки - к аноду третьего и катоду четвертого диодов, катод и анод последних соединены соответственно с первыми, выводами первого и второго конденсаторов емкостных дифференциальных датчиков, вторые выводы которых подключены к общей шине, и через первый и второй образцовые резисторы с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности преобразования, в него введен второй трансформатор, причем второй выходной зажим источника гармонического сигнала соединен с концом первичной обмотР ки второго трансформатора, начало 9 которой подключено к концу первичной обмотки первого трансформатора через кабель, оплетка которого соединена с общей шиной, аноды первого и второго диодов подключены соответственно к Я к началу первой и концу второй вторичных обмоток второго трансформатора, конец первой и начало второй вторичных обмоток которого подсоединены к общей вине.Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для преобразования абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал, 5Известно устройство преобразова ния абсолютного изменения модуля ком плексного сопротивления в активный сигнал, содержащее источник гармони 10 ческого сигнала, один из выходных зажимов которого соединен с одной из обкладок первого конденсатора, а второй - с общей шиной и одной из обкладок второго конденсатора, вторая об 15 кладка которого подсоединена к выходному зажиму устройства и к первому зажиму первого образцового резистора, второй зажим которого подключен к второй обкладке первого конденсатора,20 к одной из обкладок третьего конденсатора и к одной из вершин первой диагонали кольцевого диодного моста, вторая вершина которой соединена с второй обкладкой третьего коиденсато 25 ра и через второй образцовый резистор с общей шиной, соединенной с первым зажимом для подключения измеряемого комплексного сопротивления, второй и третий зажимы для подключения измеряемого комплексного сопротивления30 подсоединены соответственно к первой и второй вершинам второй диагонали кольцевого диодного моста ф ).Недостатком этого устройства является узкий динамический диапазон 35 преобразования, ограниченный прямым падением напряжения на открытых диодах, а также низкая точность, обусловленная влиянием помех от выходного согласующего устройства на чувстви тельный элемент измеряемой ветви через гальваническую связь.Наиболее близким к изобретению по техническому решению является устрой ство для преобразования абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал, содержа-, щее источник гармонического сигнала, первый и второй выходные зажимы кото рого соединены соответственно с катодами первого и второго диодов и через первый и второй конденсатор к первому и второму выходным зажимам устройства и к анодам третьего и чет" вертого диодов, катоды которых подключены соответственно к анодам первого и второго диодов и к началу и/концу первичной обмотки трансформатора, конец вторичной обмотки которого подключен к общей шине, а начало - к аноду пятого, к катоду шестого диодов, катод и анод последних соединены соответственно с первыми, выводами первого и второго конденсаторов емкостных дифференциальных датчиков, вторые выводы которых подключены к общей шине, и через первый и второй образцовые резисторы с общей шиной 2Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования, обусловленная влиянием помех от цепей питания измерительной ветви на выходные согласующие устройства, вследствие влияния гальванической связи зажимов устройства с цепями питания измерительной ветви. Например, наличие гальванической связи приводит к тому, что появление постороннего напряжения на выходных зажимах при подключении к ним различных усилительных или измерительных устройств приводит к возникновению паразитного тока подмагничивания . в случае настройки индуктивных преобразователей недокомпенсации, Паразитный ток, протекая по катушке индуктивности, вызывает появление электромагнитного поля, которое, взаимодействуя с инерционной массой акселерометра, вызывает ее смещение, т,е. приводит к разбалансу индуктивностей дифференциального преобразователя недокомпенсации. Таким образом, смещение инерционной массы акселерометра, вызванное наличием паразитного напряже- ния на выходе устройства, не позволяет проводить с требуемой точностью первоначальную настройку индуктивностей дифференциального преобразователя недокомпенсации.Целью изобретения является увеличение точности преобразования.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал, содержащее источник гармонического сигнала, один из выходных зажимов которого соединен с общей шиной и с первыми обкладками первого и второго конденсаторов, другие обкладки которых подключены соответственно к катодам первого и второго диодов и к первым и вторым выходным зажимам устройства, трансформатор, начала первичной и вторичной обмоток которо98 4 3 10950го подсоединены к общей шине, а конец вторичной обмотки - к аноду третьего и катоду четвертого диодов, катод и анод последних соединены соответственно с первыми выводами первого и второго конденсаторов емкостных дифференциальных датчиков, вторые выводы которых подключены к общей шине, и через первый и второйобразцовые резисторы с общей шиной, 1 О введен второй трансформатор, причемвторой выходной зажим источника гармо.нического сигнала соединен с концомпервичной обмотки второго трансформатора, начала которой подключено к кон 45цу первичной обмотки первого трансфор.матора через кабель, оплетка которого соединена с общей шиной, анодыпервого и второго диодов подключенысоответственно к началу первой и кон-.20цу второй вторичных обмоток второготрансформатора, конец первой и началовторой вторичных обмоток которогоподсоединены к общей шине.25На чертеЖе приведена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1гармонического сигнала с выходнымизажимами 2 и 3, второй трансформатор4 с обмотками - первичной 5 и вторичными 6 и 7, диоды 8 и 9, конденсаторы10 и 11, жила 12 кйбеля, оплетка 13 окабеля, первый трансформатор 14 собмотками - первичной 15 и вторичной16, диоды 17 и 18, образцовые резисторы 19 и 20, конденсаторы 21 и 22емкостного дифференциального датчика,общая шина 23, выходные зажимы 24 и25, при этом зажим 2 источника 1 гармонического сигнала через последовательно соединенные обмотку 5 трансформатора 4, жилу 12 кабеля, оплеткакоторого подключена к общей шине 23,обмотку 15 трансформатора 14, подключен к общей шине.23 устройства, азажим 3 источника 1 подключен к общейшине 23, непосредственно. Конец обмотки 6 и начало обмотки 7 трансформатора 4 подключены к общей шине 23,а соответственно начало обмотки 6 и 50конец обмотки 7 - к анодам первого 8и второго 9 диодов, катоды которыхсоединены с первыми выводами конденсаторов 10 и 11 и выходными зажимами24 и 25 устройства, причем вторые . 55выводы конденсаторов 10 и 11 подключены к общей шине 23. Начало обмотки16 трансформатора 14 подключено к общей шине 23, а конец - к аноду диода 17 и катоду диода 18, при этомкатод диода 17 подключен к первымвыводам образцового резистора 19 иконденсатора 21 емкосткого дифференциального датчика, вторые выводы которых соединены с общей шиной 23, аанод диода 18 подключен к первымвыводам второго образцового резистора 20 и конденсатора 22 емкостногодифференциального датчика, вторые выводы которых соединены с. общей шиной 2 Д. Устройство работает следующим об-, разом.Предположим, что в положительную половину периода ток течет по цепи: зажим 2 источника 1 гармонического сигнала, первичная обмотка 5 трансформатора 4, жила 12 кабеля, первичная обмотка 15 трансформатора 14, общая шина 23, зажим 3 генератора 1, а также по цепи: конец обмотки 16 трансформатора 14, диод 17, конденсатор 21, общая шина 23, начало обмотки 16 трансформатора 14, кроме того, ток течет по цепи: начало обмотки 6 трансформатора 4, диод 8, конденсатор 10, общая шина 23, конец обмотки 6 трансформатора 4. В отрицательную половину периода ток течет по цепи: зажим 3 генератора 1, общая шина 23, обмотка 15 трансформатора 14, жила 12 кабеля, обмотка 5 трансформатора 4, зажим 2 генератора 1, а также по цепи; начало обмотки 16 трансформатора 14, общая шина 23, конденсатор 22, диод 18, конец обмотки 16 трансформатора 14, кроме того, ток течет по цепи: конец обмотки 7 трансформатора 4, диод 9, конденсатор 11, обощая шина 23, начало обмотки 7 трансформатора 4. Конденсатор 21 разряжается в отрицательную половину периода через шунтирующий его образцовый резистор 19, а конденсатор 22 раз-, ряжается в положительную половину периода через образцовый резистор 20. Величины токов в цепи первичныхобмоток 5 и 15 трансформаторов 4 и 14 соответственно в различные полупериоды напряжения питания пропорциональны величинам емкости конденсаторов 21 и 22. Изменение падения напряжения на зажимах обмотки 5 трансформатора 4 в различные полуиериодьпитающего напряжения вызывает изме1095098 Составитель Н.МихалевРедактор А.Химчук Техред М.Кузьма Корректор Л.Пилипенко Заказ 3588/27 Тираж 711 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 нение величин ЭДС на зажимах обмоток 6 и 7.Очевидно, что разность потенциалов на обмотках конденсаторов 10 и 11, подключенных к выкодным зажимам устройства, пропорциональна абсолютному изменению модуля комплексных сопротивлений емкостного ди 4 еренциального датчика, т.е. разности величин конденсаторов 21 и 22,Применение предлагаемого устройст ва позволяет значительно расширитьдиапазон ж повысить точность преобразования абсолютного изменения модулякомплексного сопротивления.