Преобразователь сопротивления в частоту импульсов

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССРВ 989492, кл. О О В 27(02, 12.08.77.( 54) (57 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВ- .ЛЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ по авт.св. У 989492, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, внего введены два дополнительных управляемых инвертора, ) +1 доцолкв;,тельных ключей, дополнительный блок изпоследовательно соединенныхобразцовых резисторов, включенныхмежду корпусом и вторым выводом стабилизатора тока, выводы ) дополнительных образцовых резисторов через+ дополнительных ключа подключены к входу первого дополнительного управляемого инвертора,выход которого подключен к второмувходу интегратора, выход блока сравнения соединен с входом второго дополнительного управляемого инвертора, выход которого подключен к управляющему входу первого дополнительного управляемого инвертора, выходы блока запоминания соединенысоответственно с управляющими входами ) +1 дополнительных ключей и суправляюп(им входом второго дополнительного управляемого инвертора.190300 5 0 20 35 40 45 50 1 1Изобретение относится к электраизмерительной технике и может бытьиспользовано при построении функциональных преобразователей для частотно-цифровых измерительных приборон и систем и является усовершенствованием устройства по авт.св. В 989492.Цель изобретения - повышениеточности преобразования путем уменьшения погрешности аппроксимациихарактеристики датчикаНа чертеже представлена блоксхема преобразователя,Преобразователь содержит стабилизатор 1 тока, набор 2 эталонныхрезисторов с сопротивлениями (Во -В ), измеряемый резистор 3 (В),блок 4 запоминания, ключи 5-7,управляемый инвертор 8, ключ 9,интегратор 10; блок 11 сравнения,блок 2 выборки, блок 3 частотныханализаторов, блок 14 управления,ключ 15, блоки 16-18 совпадения,дополнительный блок 9 из И последовательно соединенных образцовыхрезисторов с сопротивлениями (ВогВо,), дополнительные ключи 20-23,дополнительные управляемые инверторы 24-25, сигнальные шины 26-28,Стабилизатор 1 тока нагружен нацепочку, состоящую из набора 2 эталонных резисторов, измеряемого резистора 3 и дополнительного блока 19образцовых резисторов. Через ключи 5, 6, 7 и 9 выводы резисторов подключены к входу блока 1 сравнения, к второму входу которого через управляемый инвертор 8 и интегратор 1 О подключены общие выводы первого резистора набора 2 и резистора 3. Выход блока 11 сравнения подключен к первым входам блоков 16-18 совпадения, к входу ключа 15, к управляющим входам ключа 9, управляемого инвертора 8 и входу дополнительного управляемого инвертора 25 непосредственно, а к вторым входам блоков 16-18 совпадения - через последовательно соединенные блок 13 частотных анализаторов, блок 12 выборки и блок 4 запоминанияБлок 14 управления подключен к управляющему входу ключа 15, выход которого является выходом преобразователя, и к входу блока 4 запоминания, Шины 26-28 блока 4 подключены к управляющим входам дополнительных ключей 20-23, выходы которых подключены к входу дополнительного управляемого инвертора 24. Ко вторым входам ключей 20-23 соответственно подключены выводы образцовых резисторов.Выход инвертора 24 подключен к второму входу интегратора 1 О, а к управляющему входу инвертора 24 подключен выход дополнительного управляемого инвертора 25, к управляющему входу которого подключен управляющий выход блока 4 запоминания.Интегратор 10 производит интегрирование разности напряжений, поданных на его первый и второй входы, т.е. выходное напряжение равнотц,+(о-ойоУправляемый инвертор 25 является логическим инвертором и преобразует 1 на входе управления, и является логическим повторителем при наличии "0" на входе управления. Управляемый инвертор 24, так же как и управляемый инвертор 8, при 30 наличии "1" на управляющем входе является инвертором и преобразует отрицательные напряжения на входе в положительные такой же величины и наоборот. При наличии "0" на управляющем входе управляемые инверторы 8 и 24 являются повторителями.Блок 14 управления в простейшем случае может представить собой мультивибратор, один выход которого подключен к входу блока 4 запоминания, а другой - к управляющему входу ключа 15, или триггер, к счетному входу которого подключен кисой-либо генератор импульсов.В более сложном случае блок 14 управления может представлять со- бой генератор импульсов с делителем частоты и дешифратором, включенным на его вьпсоде, два выхода которого подключены к двум входам триггера, выходы которого являются выходами блока 14 управления. Это позволяет раздельно устанавливать длительность первого и второго тактов работыпреобразователя.Преобразователь сопротивленияв частоту импульсов работает в2 этапа: ток о с выхода стабилиза3 1 тора 1 тока создает падение напряжения на резисторах.В результате работы блока 13 частотных анализаторов блок 12 выборки подает сигнал на блок 4 запоминания, который по команде блока 14 управления подает сигнал на шину 26, При этом открывается ключ 20 и на второй вход интегратора 10 через инвертор 24 поступает "0". На первый вход интегратора О поступает падение напряжения с резистора 3. На выходе интегратора 10 напряжение возрастает со скоростью, пропорциональной этому падению до уровня напряжения на первом резисторе набора 2 и резисторе 3. Клоч 7 через блок 18 совпадения открыт. Когда напряжение на выходе интегратора О достигнет уровня на втором входе блока 11 сравнения, блок 11. сравнения закрывает ключ 7 и открывает ключ 9, а также меняет полярность напряжения на первом входе интегратора 10 с помощью управляемого инвертора 8. Напряжение на выходе интегратора 10 начинает падать со скоростью, пропорциональной падению напряжения на резисторе 3 до уровня этого напряжения, после чего снова открывается ключ 7, закрывается ключ 9 и рост напряжения на выходе интегратора 10 повторяется,Так продолжается в течение времени, задаваемого блоком 14 управления. Частота импульсов на выходе блока 11 сравнения равна2 Я ло "т.е. пропорциональна величине ЯхЗатем блок 4 управления подаеткоманду в блок 4 запоминания, который в зависимости от величины Гпо сигналу блока 3 частотных анализаторов и блока 12 выборки пода 1 О 35 190300 4ет "1" на одну из шин 26-28. Послеэтого устройство начинает работатьво втором такте преобразования. Вовтором такте открывается один изключей 20-23 и может открыватьсяодин из ключей 5-7. При этом частота на выходе блока 1.1 сравнениябудет равнаЯЯоЯо, + Яо.)02оо (1)2(Яо,Ф Йор , + Я;о,Знак + или - после В в числитехле определяется наличием "1" илио 110 на входе инвертора 25, посту 15 пающих с выхода блока 4 запоминания. Во втором такте сигнал с выхода блока 11 сравнения поступаетчерез ключ 5 на выход преобразователя, откуда он поступает на вход20 счетного блока, например, частотомера (не показан).Анализ выражения (1),показывает,что частота на выходе преобразователя путем выбора соответствующей25 величины В -Во , В -В можетО 1 ОО ф ОЮ ООсоответствовать любой характеристике датчика сопротивления, аппроксимированной отрезками прямых, каждая иэ которых не обязательно проходит через начало координат, так какимеет видаог 1 (2)где К ="Оф ЯО 1+ "ооф2 6 (йо 1 ЯорЯ оп)Таким образом, преобразователь,работая в два такта, в первом опре-.40 деляет участок характеристики, накотором ему предстоит работать во2 такте, а во втором также рабо"ает на отрезке, прямой, определеннойв первом такте.Тираж 747ИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 5, Москва, Ж, Раушская на Подписноеа СССРтий