Преобразователь параметров резистивных датчиков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91 (111 75129 К 27/О гп 1,: ч" " ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТО 7 И тель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ РЗИСТИВНЫХ ДАТЧИКОВ ретение относится к измерит ехнике и может быть использовано для автоматического измерения,и контроля параметров резистивныхдатчиков неэлектрических величин,включенных через линию связи. Сопротивление резистивного датчика, подключенного к клеммам 2, преобразуется в длительность импульсов на выходе блока 5 сравнения. Погрешности,вносимые собственным сопротивлениемблока 3 связи, устраняются в одномиз тактов преобразования с помощьюделителя 11 напряжения, сумматора 14,запоминающего блока 12, который вместе переключателями 7 и 1 О и ключом13 управляются выходными импульсами.На чертеже приведены необходимые дляработы устройства активное сопротивление 4, интеграторы 6 и 9, блок 8задержки, 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть,использовано для автоматического измерения и контроля параметров резистивных датчиков.Цель изобретения " повышение точности преобразования.На чертеже приведена функциональ-,ная электрическая схема преобразователя.Преобразователь содержит усилитель1 постоянного тока, клеммы для подключения резистивного датчика 2 (К),блок 3 связи, представленный обобщенной электрической схемой замещенияв виде емкости С, индуктивности Ь иактивного сопротивления г, опорный .резистор 4, К 1 блок 5 сравнения,первый интегратор 6, первый переключатель 7, блок 8 задержки, второй интегратор 9, второй переключатель10, делитель 11 напряжения, запоминающий блок 12, ключ 13 и сумматор 14,Выходы второго переключателя 10подсоединены параллельно клеммам дляподключения резистивного датчика 2,а его вход через блок связи 3 -к выходу второго интегратора 9. Однаиз общих клемм резистивного датчика2 и переключателя 10 через блок 3связи подключена к входу усилителя1, в цепь отрицательной обратной связи которого включен опорный резистор4. Выход усилителя 1 подсоединен к35одному из входов делителя 11 напряжения, а его выход непосредственнои через последовательно включенныезапоминающий блок 12 и ключ 13 соединен с входами сумматора 14, Выходсумматора 14 подключен к одному извходов блока 5 сравнения, к другомувходу которого подключен выход интегратора 6, Кроме того, выход блока 5сравнения соединен с входами интегратора 6, переключателя 7, блока 8.задержки и делителя 11, с управляющими входами переключателя 1 О, блока12,и ключа 13. Выход блока 8 задержки подсоединен к управляющему входу.переключателя 7, выход последнего -50к входу. интегратора 9, кроме того,второй вход переключателя 7 соединенс земляной шиной преобразователя.Преобразователь работает в два такта следующим образом,В установившемся режиме на выходеблока 5 сравнения, который такжеявляется выходом устройства, действу ет напряжение прямоугольной формы самплитудой П. Это напряжение в первом такте, например, отрицательноепоступает на ключ 13, отсоединяя выход запоминающего блока 12 от входасумматора 14, а второй переключатель10 своим контактом замыкает накоротко датчик 2. Кроме того, передним,фронтом напряжение блока 5 сравненияподключается через переключатель 7,управляемый блоком задержки 8, к входу второго интегратора 9, на выходекоторого возникает напряжение Ь - -и (О (с (Т ), (1)69где= К С - постоянная интегрзтол9 9ра 9, которое черезблок 3 связи и переключатель 10 поступает навход усилителя 1 постоянного тока.При этом на выходе усилителя 1 напряжение описывается выражением Ц П ГСР + Ць Ц 1 1 ло г + Р . (г+Р )й"9 1 о ( 1 а "1 (3) После практического окончанияпереходного процесса величинойо 1е ь можно пренебречь.(К + г)Это напряжение поступает на входделителя 11 напряжений, где происхо-дит деление выходного напряжения бло.(4) где К , - переходное сопротивлениепереключателя 10, котороевызвано неидеальностьюего характеристики.После практического окончания переходного процесса, когда величиной.е,йР(, +г)- е можно пренебречь, по задзаднему фронту импульса с блока 8 задержки переключатель 7 подключает вход интегратора 9 к земляной шине. При этом на выходе усилителя 1 напряжение описывается выражением5 157Так как в первом такте преобразования второй вход сумматора 14 отклю - чен, то выходное напряжение У, =Б . Это напряжение поступает на один вход блока сравнения, на второй вход которого поступает напряжение с первого интегратора, описываемое выраже- нием(6) После практического окончания о . процесса величиной-- - - еможно пренебречь,В делителе напряжений осуществляется деление выходного напряженияблока сравнения на выходное напряжение усилителя 10и 0(к 1 о = Нчто легко осуществляется где ь = КС ( - постоянная интегрирования интегратора 6.В момент равенства напряжений навходах блока сравнения последнийскачкообразно меняет знак на противоположный и в тот же момент временив запоминающем устройстве фиксируется выходное напряжение делителя 11напряжения,При смене знака выходного напряжения блока сравнения начинается следующий (второй) такт преобразования,При этом положительным напряжениемблока 5 сравнения выход запоминающе го блока 12 ключом 13 подсоединяетсяк второму входу суммирующего устройства, а переключатель 10 через управляющую шину, не входящую в блоксвязи, переключается в другое состояние, подключая к второму входу блокасвязи вторую клемму резистивногодатчика.Работа блоков 1,4 - 11 аналогична работе в первом такте преобразования. При этом напряжение на выходе усилителя 1 в интервале времениописывается выражением5129 6подбором соответствуюшего переклю -чателя или введением подстроечногорезистора, на выходе сумматора 14получают5 л(8) где К - размерный коэффициент 1.В , 10 Это напряжение поступает на входблока сравнения, на другой вход которого поступает напряжение с выхода интегратора 6. В момент равенства напряжений на входах блока 5 срав нения( 9 кхК --- (9)Е То сИз выражения (9) определяют длительность положительного импульса 96 х(1 О) ВоТо Кгде и = -- безразмерный коэффициент, 25 Б Далее весь процесс повторяется аналогично описанному вьше.Из выражения (10) видно, что значение активного сопротивления блока связи не входит в функцию преобразо . вания, а длительность положительно генерируемых импульсов определяется только изменением значения реэистивного датчика. 35 Формула изобретения Преобразователь параметров резистивных датчиков, содержащий клем- ,и) мы для подключения резистивного датчика, первая из которых соединенас первым входом блока связи, первыйвыход которого соединен с входом уси"лителя постоянного тока, а черезопорный резистор - с его выходом,первый интегратор, выход которого под(ключен к первому входу блока сравнения, выход которого служит выходом устройства и подключен к первомувходу первого интегратора, первомувходу переключателя, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход - с входом второго интегратора,.первый вход переключателя соединенс его управляющим входом через блокзадержки, выход второго интеграторасоединен с вторым выходом блока связи, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности пре1575129Составитель В. СтепанкинТехред М, Ходанич Корректор М.Кучерявая Редактор Л. Веселовская Заказ 1782 Тираж 560 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 1 11Производственно-издательский комбинат Патент , г.ужгород, ул. Гагарина,101 образования, в него введены второй переключатель, ключ, делитель напряжения, запоминающий блок и сумматор, первый и второй входы делителя напря 5 жения соединены соответственно с выходом усилителя постоянного тока и выходом устройства, выход делителя напряжения соединен с первым входом сумматора и входом запоминающего 10 блока, управляющий вход которого сое динен с управляющим входом ключа и первым входом первого переключателя,выход запоминающего устройства через ключ соединен с вторым входомсумматора, выход которого соединенс вторым входом блока сравнения,входы второго переключателя подключены соответственно к первой и второйклеммам для подключения резистивногодатчика, выход второго переключателясоединен с вторым входом блока связи, управляющий вход второго переключателя соединен с первым входомпервого переключателя,