Преобразователь сопротивления в частоту импульсов

(51)4 С 01 И 27 00 ф 1. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ61 41БКЛ,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 968771, кл. С 01 К 27/00, 1981.Авторское свидетельство СССРМ 703374, кл, С О К 27/00, 977. ЯО 1327011 А 1(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯВ ЧАСТОТУ ИЮУЛЬСОВ(57) Преобразователь сопротивленияв частоту импульсов содержит источник 1 тока, резисторы 2 и 3, входы4 и 5 устройства, соединительныепровода 6-9, переключатели 10-3,интегратор 14, компаратор 15,выход16 устройства, дифференциальный усилитель 17. Изобретение повышает точность за счет того, что при дистанционном измерении сопротивлений по"зволяет исключить влияние сопротивлений соединительных проводов. 2 ил,5 10 15 О 5 30 ао а 5 50 55 Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения сопротивления резистивцых датчиков.Цель изобретения - повьппение точности за счет того,что при дистанционном измерении сопротивлений позволяет исключить влияние сопротивлений соединительных проводов.На фиг, 1 представлена блок-схема преобразователя сопротивления вчастоту импульсов, "ца фиг. 2 - времеттная диаграмма, поясняющая работупреобразователя.11 реобраэователь содержит источник 1 тока, первый.2 и второй 3 резисторы, первый 4 и второй 5 входыустройства, первый 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 соединительныепровода, первый О, второй 11, третий 12 и четвертый 13 переключатели,интегратор 14, компаратор 15, выход16 устройства, дифтгеренциальцый усилитель 17, Позицией 18 обозначенобъект измерения (резистор с сопротивлетпгем Кт,),Первый и второй выводы источника1 тока соединены с первым и вторымвыводами первого переключателя 10и с первыми выводами первого 2 и второго 3 резисторов, вторые вьтводьг которых являются первым 4 и вторым 5входами устройства. Вход 4 устройства через первый 6 и второй 7 соединительные провода соединен соответственно с первыми входами второго 11и третьего 12 переключателей и первым входом четвертого переключателя13 соответственно. Второй вход 5устройства через третий соединительный провод 8 соединен с вторым входом третьего переключателя 12 и че.реэ четвертый соединительный провод9 - с вторыми входами второго 11 ичетвертого 13 переключателей, Тре"тий вывод первого переключателя Осоединен с первым выводом компаратора 15, второй вывод которого черезинтегратор 14 соединен с третьим выводом второго переключателя 11, авыход - с управляющими входами первого 10, второго 11, третьего 12 ичетвертсго 13 переключателей и выходом 16 устройства. Первый вход дифференциального усилителя 17. соединенс общей точкой, второй - с третьимвыводом четтертого перектпочателя 13,а выход - с третьим выводом второготерекичателя 12,Г 1 реобраэоца т Р ць,бгтлет с;.,гтуощим обраэом.Работа ттросходи т В два этапа . В процессе преобра:овация ток 1, с выхода стабилизатора 1 тока создает паДение напряжения ца резисторах 2, 3 и 8. В течение первого такта сигнал с выхода компаратора 15 такой, что ключ а переключателя 10 находит" ся в замкнутом состоянии и на вход с компаратора 15 в момент 10 (фиг,2) поступает сигнал 1,В где Ко - со" противлецие эталонного резистора, По сигналу с выхода компаратора 15 ключ а переключателя 11 находится в замкнутом состоянии и ца вход интегратора 14, начиная с момента й, поступает сигнал с вьвода 5 резистора 8, т.е. -1, К, Одновременно другой выход резистора 18 через соединительный провод 7 и сопротивление замкнутого ключа а переключателя 13 поступает на ицвертирующий вход дифференциального усилителя 17, выход которого через сопротивление замкнутого ключа а переключателя 12 соединительный провод 6 подсоединяется к потенциальному выводу 4 резистора 18. Компенсация падения напряжения на сопротивлении соединительного провода 7 в течение первого этапа, определяемого интервалом времени рС, (фиг, 2) осуществляется усилителем 17 В связи с тем, что неинвертирующий вхоц усилителя 17 подключен к земле потенциал земли поддерживается в точке соединения измеряемого резистора 18 с соединительными проводами 6 и 7. Интегрирование напряжения происходит до тех пор, пока выходной сигнал интегратора 14 не сравняется с напряжением -1 ойо, На временной диаграмме (фиг. 2) этому процессу соответствует участок АВ, В момент сравнения, т.е. ч точке В, происходит срабатывание компаратора 15, в результате чего изменяется состояние ключей Ь и а переключателей 0-13, т.е. ключи а размыкаются, а ключи 1 э замыкатотся. Теперь на вход компаратора 15 поступает напряжение 1,1(, а ца вход интегратора 14 - напряжение с вывода 4 измеряемого резистора 18Разряд интегратора 14 происходит до тех пор Циг 2, участок СД), пока напряжение на выходе интегратора 14 це сравняется с цатряжециеме 1 К3 13 В момент , происходит срабатывание компаратора 15 и, следовательно, соответствующие измецения состояния ключей переключателей 10-13 на противоположные.Для момента заряда интегратора 14 справедливо следующее равенство;К х 1 ТоВо11,огде 1-С=Т" время заряда;7 - постоянная интегратора 14.Дпя момента разряда имеемфХТфр Тоу 1"Тф 1 о (2)1где 1 -1=Т - время раэряда.ТПринимая Т,=Т= - , где Т - пери 1 од преобразования, равный -" , гдеючастота преобразования, из формул (1) и (2) можно получить окончательное выражение для частоты преобразования(3)Для предлагаемого преобразователя дрейф интегратора 14, нестабильность порога срабатывания компаратора 15 не вносит погрешность в измерение. Кроме того, в данном преобразователе иепосредсгвенно в измерительной цепи отсутствует переключательный элемент. Достаточно выполнить требование высокого входного сопротивления интегратора 14 и компаратора 15, чтобы пренебречь влиянием остальных параметров ключей. В том случае, когда в течение интервала СС к входу интегратора 14 подсоединяется вывод 5 измеряемого резистора 18, то влияние соединительного провода 6 можно исключить эа счет высокого входного со" противления интегратора 14. Компенсация падения напряжения на сопротивлении соединительного провода осуществляется операционным усилителем 17. 27011 Ф о р и у л а и э о б р е т е ц и я Преобразователь сопротивления нчастоту импульсов, содержащий источник тока, первый и второй выводыкоторого соедицены с первыми выводами первого и второго эталонных резисторов соответственно, вторые выводыкоторых подключены соответственно кпервому и второму входам устройства,интегратор, выход кОторого подключен к первому входу компаратора, выход которого является выходом уст ройства О т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения точности, введены первый, второй, третийи четвертый переключатели и дифферен"циальный усилитель, первый, второй,третий и четвертый соединительные 20провода, причем первый и второй входы первого переключателя соединенысоответственно с первым и вторым вы"водами источника тока, а выход - свторым входом компаратора, выход которого подключен к управляющим входам первого, второго, третьего и. чет-,вертого переключателей, первый входвторого переключателя соединен спервым входом третьего переключателя 30и через первый соединительный провод - с первым входом устройства,второй вход - с вторым входом четвертого переключателя и через четвертыйсоединительный провод с вторым вхоЗ 5 дом устройства, первый вход четвертого переключателя через второй сое"динительный провод соединен с первымвходом устройства, а второй входтретьего переключателя через третийсоединительный провод - с вторым входом устройства, выход второго переключателя соединен с входом интегратора выход третьего и четвертого переключателей соединены соответствен" 45 но с выходом и первым входом дифференциального усилителя, второй входкоторого соединен с общей точкой.Савинов СоставителРедактор М,Петрова Техред В.Ка ектор В,Бутяга а 383/4 О ак 4 етФМФ ФМ а ать ЕЮМФИроиэгоцственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ТиражВНИИПИ Госупо делам13035, Москв арственног зобретенийЖ, Ра Подписноекомитета СССРоткрытийская наб.,