Преобразователь параметров кондуктометрического датчика

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1267290 А 1 К 27/02 27/22 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССВ 949539, кл. С 01 К 27/02, 1980Авторское свидетельство СССРВ 493021, кл, С 01 К 27/02, 1973(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ КДУКТОМЕТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА(57) Изобретение относится к обконтрольно-измерительной техникиМожет быть использовано для измения параметров кондуктометрическдатчиков. Целью изобретения являся расширение функциональных возностей устройства, Для до тиженицели в устройство, содержащее рователь опорного напряжения 1, клеммы 2 для подключения кондуктометрического датчика, операционный усилитель 3, первый блок 4 вычитания,первый масштабирующий преобразователь 5, ключ 6, введены опорный конденсатор 7, блоки 8, 12, 13 выборки,второй масштабирующий преобразователь 9, измеритель постоянной времени 10, блок сравнения 11, второйблок 14 вычитания, Аильтр нижнихчастот 15, логометрический преобразователь 16, блок синхронизации 17.Период следования импульсов опорногогенератора выбирается из условияполного окончания переходного процесса в течение каждого полупериода.Таким образом, выбор периода следования импульсов опорного генератораосуществляется, исходя из априорноиинЬормации об ожидаемых диапазонахзначений параметров датчика, 1 ил. скии ла е тс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ+ 5 1 126Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения параметров кондуктометрических датчиков.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей преобразователя параметров кондуктометрического датчика.На чертеже приведена функциональная схема преобразователя параметровкондуктометрического датчика,Датчик содержит формирователь 1опорного напряжения, клеммы 2 дляподключения кондуктометрического датчика, операционный усилитель 3 первый блок 4 вычитайия, первый масштабирующий преобразователь 5, ключ 6,опорный конденсатор 7, первый блок8 выборки, второй масштабирующийпреобразователь 9, измеритель 10 постоянной времени, блок 11 сравнения,второй 12 и третий 13 блоки выборки,второй блок 14 вычитания, фильтр 15нижних частот, логометрический преобразователь 16 и блок 17 синхронизации. Выход формирователя 1 опорного напряжения соединен с одной иэклемм 2 и входами масштабирующегопреобразователя 5 и ключа 6Втораяклемма 2 соединена с входом операционного усилителя 3, между входоми выходом которого подключен опорныйконденсатор 7. Выходы операционногоусилителя 3 и первого масштабнрующего преобразователя 5 подклучены ксоответствующим входам первого блока 4 вычитания, Выход ключа 6 черезфильтр 15 нижних частот соединен содним из входов логометрическогопреобразователя 16, другой вход кото"рого через последовательно включенные второй масштабирующий преобразователь 9 и третин блок 13 выборкисоединен с выходом первого блока 4вычитания, который объединен с входом измерителя 10 постоянной времении входом первого блока 8 выборки, выходы которых соединены с управляющим входом ключа 6 и одним из входов блока 11 сравнения, другой входкоторого соединен с выходом второгоблока 14 вычитания, соответствующиевходы которого подключены к выходамтретьего блока 13 выборки и черезвторой блок 12 выборки к выходу второго масштабирующего преобразователя 9. Входы синхронизации первого 3,7290 гвторого 12 и третьего 13 блоков выборки, а также аналогичные входы измерителя 10 постоянной времени иформирователя 1 опорного напряжения5 соединены с соответствующими выходами блока 17 синхронизации,Преобразователь параметров кондуктометрического датчика работает следующим образом,10 По синхросигналам с первого выходаблока 17 синхронизации формирователь1 опорного напряжения формирует последовательность прямоугольных двуполярных импульсов амплитудой Ц и периодом следования, определяемым пери".одом синхросигнала, который подаетсячерез подклоченный к клеммам 2 кондуктометрический датчик на вход операционного усилителя 3, в цепи отри 20 цательной обратной связи котороговключен опорный конденсатор 7 емкос,тью СОператорное сопротивление датчика имеет вид;25 Изображение по Лапласу выходного напряжения операционного усилителя 3:где У (Р) = -- изображение по ЛапПоарпасу опорного напряжения, беэ учета знака Б1Е (Р) = - , - операторное сопроРС,тивление опорногоконденсатора емкостью С,.Подставляя значения 2,(Р) и Е(Р),получают1267290 Переходя к оригиналу, получают в ,течение одного из полупериодов опорного напряжения: Напряжение на выходе второго масштабирующего преобразователя 9О (2) =К О 222 Го +9 ч+11с,с,)2 о 2 2о иент птабирующя 9,омент едачи второего преобра 10 емени напряблока выборВ течение другого полупериода опорного напряжения Цимеет противоположный знак.В случае незаполненного датчика отсутствует связь между электродами датчика через комплексное сопротивление раствора, остается связь только через паразитную геометрическую емкость, вследствие чего торог жение ки 12 15 ановившемся р ыходе третьег ежиме напряже блока выбор В уе на 20 3)о Сг оВторой блок 14 вычитания выделет разность этих напряжений, т.е,С К 1)оС 2С 9 с(с 14 итания было рави К 9 т Блок 11 сра ет коэффициент сштабирующего ка не будет довн ия до тех пор меередачи второго еобразователя 9, игнуго равенство Новая редачи ма теля 5 ос нов коэффи его пр ента пебразовав случао датштабируюуществля ндуктоме 35 а тся лишь трическо с амены кика,бразом, вычита Таким де блок датчика апряжение на вых ри полнении= к(с + с ),это время ключча формируется оемен 8 выборки осущест запоминание значе я в установившемс6 К(сг + Сз) тПервый блок ьс нап ют измерение и этого напряжени режиме при йу,с 8 С ает на ыходе клю- тудой При этом осущесткоэффициента передаго преобразователяряжение на выходе и ляется установк и масштабирующе так, чтобы нап рвого блока 4 м нулю: коэффи го мас зоватальный выходе О постояннойугольный импностьюоторый открыв 6, т,е, на в импульс амплВ 1267290Ос и длительностью лЕ, Вольтсекунд1ная площадь импульса 8 б ЦоЦо ( СЗ) 10 Ьт 31(Са + С ) - П,(С, + С,) 2 ) 6 К(С, + С, );Т,30 Т) 12 К(С+ С з) в изобретения40 Формула ВНИИПИ Заказ 576741 Тираж 728 Подписное Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул, Проекная, 4 Через фильтр 15 нижних частот этот импульс попадает на один из входов логарифмического преобразователя 16, на другой вход которого подается напряжение с выхода третьего блока выборки 13, т.е. на выходе логометрического преобразователя 15Таким образом, измеряются все параметры четырехэлементной схемы замещения кондуктометрического датчикаобеспечивается синхронная работа бло"ков выборки 8, 12 и 13, Формирователяопорного напряжения 1 и измерителяпостоянной времени 10 блок синхронизации 17,Период следования импульсов опорного генератора выбирается из условияполного окончания переходного процесса в течение каждого полупериода,т.е.: Таким образом, выбор периода следования импульсов опорного генератора осуществляется исходя из априорной информации об ожидаемых диапазо- нах значений параметров датчика. Преобразователь параметров кондуктометрического датчика, содержащий формирователь опорного напряжения, ,клеммы для подключения кондуктометрического датчика, одна из которых соединена с входом операционного усилителя, выход которого соединен с одним из входов первого блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом первого масштабирующео преобразователя, ключ, о т л и -а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения Функциональных возможностей, в него введены опорный конденсатор, три блока выборки второймасштабирующий преобразователь, блоксравнения, второй блок вычитания,измеритель постоянной времени, фильтрнижних частот, логометрический преобразователь, блок синхронизации,причем вход синхронизации формирователя опорного напряжения соединен спервым выходом блока синхронизации,а выход соединен с другой клеммой .кондуктометрического датчика, входомпервого масштабирующего преобразователя и аналоговым входом ключа, вцепь отрицательной обратной связиоперационного усилителя включен опорный конденсатор, выход первого блока вычитания соединен с входами первого блока выборки, второго масштабирующего преобразователя и измерителя постоянной времени, вход синхронизации первого блока выборки подключен к второму выходу блока синхронизации, а выход - к одному извходов блока сравнения, выход второго масштабирующего преобразователясоединен с входами второго и третьего блоков выборки, выходы которыхсоединены с входами второго блокавычитания, а вход синхронизации второго блока выборки соединен с третьим выходом блока синхронизации, входсинхронизации третьего блока выборкиподключен к второму выходу блока,синхронизации, выход второго блокавычитания соединен с вторым входомблока сравнения, выход которого подключен к управляющему входу второгомасштабирующего преобразователя,выход измерителя постоянной временисоединен с управляющим входом ключа,а вход синхронизации - с третьимвыходом блока синхронизации, выходключа через фильтр нижних частотсоединен с одним из входов логометрического преобразователя, другойвход которого соединен с выходомтретьего блока выборки,