Преобразователь параметров датчика в период колебаний

(А) с 1 С 01 К 27/О Я ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кий ин тунов,егральны с. 212 ССР1979 ТРОВ ДАТ ЕЛЬ ПАРА ОЛЕБАНИЙ может бы ниях неэ мощью д ме двухп(57) Изобретениезовано при измерких величин с пвключенных по сх оль ктричесчиков,люси ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Шило В.М. Линейные инсхемы, М.: Сов. Радио, 197рис. 4.39 в, г.Авторское свидетельствоУ 849103, кл. С 01 К 27/02 и позволяет повысить информативность выходного сигнала. Преобразователь содержит измерительный блокна базе усилителя 2 с подключеннымик нему датчиком 3 и двумя двухполюс-,никами 4 и 5, компаратор 7, вход которого соединен с выходом усилителя2, а выход - с входом измерительногоблока 1, и ключевой элемент 8, подключенный к дополнительным входамизмерительного блока 1. Ключевойэлемент 8 по сигналу компаратора 7позволяет шунтировать один из двухполюсников,подключенных параллельноили последовательно с датчиком 3в зависимости от схемы замещения,иобеспечивает формирование импульсов,длительность и пауза которых зависятот активного и реактивного параметров датчика 3. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и мажет быть использовано при измерениях неэлектрических величин с помощью параметричес 5 ких датчиков.Цель изобретения - повышение информативности выходного сигнала.На фиг. 1 показана схема преобразователя при датчике с последователь О ной схемой замещения;на фиг. 2то же, при датчике с параллельной схемой замещения;на фиг. 3 - временные диаграммы работы преобразователя. 15Преобразователь содержит измерительный блок 1, выполненный на усилителе 2, выход которого является выходом измерительного блока 1, и содержащий датчик 3 и два двухполюсника 4 и 5, соединенные со входом усилителя 2. Выход измерительного блока1 через инвертор 6 соединен с входомрегенеративного компаратора 7, выход которого соединен с входом измерительного блока 1. К дополнительным входам измерительного блока 1подсоединен ключевой элемент 8, управляющий вход которого соединенс выходом компаратора 7. 30В случае использования датчика 3с последовательной схемой замещения (фиг. 1) он подключается однимиз выводов к второму выводу двухполюсника 5, а другим выводом - к выходу усилителя 2. Выводы двухполюсника 5 являются дополнительными входами измерительного блока, а входомпоследнего является второй выводдвухполюсника 4,В случае использования датчика 3с параллельной схемой замещения(фиг. 2) он подключается одним вывоцом к входу усилителя 2,а второйвывод является входом и одновременно дополнительным входом измерительного блока 1, Второй вывод двухполюсника 5 подсоединен к выходу усилителя 2, а второй вывод двухполюсника 4 является другим дополнительным входом измерительного блока 1.Работу преобразователя можно рассмотреть на примере преобразованияпараметров датчика 3 емкостного типа, имеющего схему замещения в виде параллельной КС-цепи. Такую схему замещения имеют, например, емкост,ные влагомеры для нефти,уровнемерыжидкости и т.п. Здесь С прямо пропорционально влажности или уровню жидкости, а К определяет активные потери в,жидкости.При такой схеме замещения двухполюсником 4 является резистор К а двухполюсником 5 конденсатор СУстройство работает следующим образом.При включении питания на выходе усилителя 2 благодаря глубокой поло. жительной обратной связи практически мгновенно появляется скачок напряжения, амплитуда Ч которого определяется уровнем ограничения линейного режима его работы, например положительным (временные диаграммы, фиг. 3). В результате напряжение на выходе первого усилителя 2 изменяется следующим образом (ключ разомкнут)1С Чг = - Ч Со СоК Это напряжение инвертируется в инверторе Ь и подается на один вход компаратора 7. На другой вход компаратора 7 подается его выходное напряжение + Ч. В момент времени, когда напряжение с выхода инвертора 6 превысит Ч, напряжение на выходе компаратора 7 скачком меняет знак на противоположный, ключевой элемент 8 замыкается. При этом напряжение на выходе усилителя 2 увеличивается от значения -Ч по законуЭто напряжение вновь инвертируется в инверторе 6 и сравнивается с напряжением -Ч на выходах компаратора 7. В момент равенства этих напряжений выходное напряжение компаратора 7 скачкообразно меняет полярность, ключевой элемент 8 размыкается, напряжение на выходе усилителя 2 уменьшается от +Ч по законуЧ = Ч - Ч - , (2)2 Со ои весь процесс повторяется. Таким образом устройство работает как ре. лаксационный генератоо.(7) где , и- длительности четногои нечетного интервалов времени между моментами срабатываниякомпаратора 7.Решая полученную систему уравнений (3) и (4), находим 25 С1. Преобразователь параметров дат чика в период колебаний, содержащийизмерительный блок, включающий в себя усилитель, выход которого является выходом измерительного блока,датчик и два двухполвсника,подклю ченных первыми выводами к входуусилителя последовательно соединенный с измерительным блоком компаратор,выход которого соединен с входом измерительного блока, о т л и 45 ч а ю щ и й с я тем,что,с целью повышения информативности выходногосигнала преобразователь содержитключевой элемент, подключенный к дополнительным входам измерительного 50 блока, причем управляющий вход ключевого элемента соединен с выходом- 2 С,( -- ) компаратора. 2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что измерительный блок при последовательной схеме замещения датчика выполнен с датчиком, подключенным к выходу усилителя и второму выводу второго двухНа основании уравнений (1) и (2) можно записать выражения, описывающие условие равенства напряжений на выходах компаратора 7 для четного интервала времени,При преобразовании параметров индуктивного датчика 3 с параллельной схемой замещения из КЕ-элементов(например, для вихретоковых датчиков) в качестве двухполюсника 4 следует включить катушку индуктивности 1 а в качестве двухполюсника 5 - резистор К,. Решая систему уравнений, описывающих условие срабатывания компаратора 7 в интервалыиполучаем 1 + (6)г 1 о Датчики 3 физических параметров, имеющие последовательную схему замещения иэ К 1.- и КС-элементов (например, индуктивные датчики перемещения, давления, кондуктометрические датчики с изолированными электродами и т,п.), включаются последовательно с двухполюсниками 5 к входу и выходу усилителя 2,образуя цепь отрицательной обратной связи усилителя 2 (фи, 11. При этом выходы ключа подсоединены параллельно двухполюснику 5. Другой двухполюсник 4 подключается к входу усилителя 2 и выходу компаратора 7.Для датчика с последовательной К 1.-схемой замещения следует использовать в качестве двухполюсников 4 и 5 катушку индуктивности 1. и резистор Ко соответственноПри этом Для датчиков с последовательной КС-схемой замещения следует испольэовать в качестве двухполюсников 4 и 5 резистор К и конденсатор С соответственно.Тогда формула и з о б р е т е н и я1372249 фиг. Р Составитель А,ВасильеРедактор П.Гереши Техред А.Кравчук Корректор М,Демчик з 477/37 Тираж 772 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,Раушская наб., За Подписно 4 5 иэводственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул, Проектная, 4полюсника,причем второй вывод первого двухполюсника является входом измерительного блока, а соединенные первые выводы двухполюсников и точ 5 ка срединения датчика с вторым двухполюсником образуют дополнитель. ные входы измерительного блока.3. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что измери О тельный блок при параллельной схеме замещения датчика выполнен с датчиком, подключенным к входу усилителя, причем другой вывод датчикаявляется входом и одновременно дополнительным входом измерительного блока, второй вывод первого двухполюсника образует другой дополнительныйвход измерительного блока, а второйвывод второго двухполюсника соеди-нен с выходом усилителя,