Преобразователь проводимости кондуктометрического датчика в напряжение

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в кондуктометрии, при построении измерителей удельной элект 5 ропроводимости растворов, работающих с кондуктометрическими датчиками.Целью изобретения является повышение точности преобразования проводимости кондуктометрического датчика эа счет возможности преобразования по более полной схеме замещения кондуктометрического датчика.На чертеже приведена блок-схема преобразователя, 15Преобразователь состоит из генератора 1 опорных напряжений (ГОН), синхронизирующего блока 2, дифференциатора 3, интегратора 4, двойного интегратора 5, первого 6 и второго 7 20 весовых сумматоров, блока 8 выборки и хранения (БВХ). На чертеже изображен также объект 9 контроля (ОК).Объект 9 контроля содержит первый 10 (С) и второй 11 (С,) конденсаторы, 25 первый 12 (К), второй 13 (К,), третий 14 (К,) резисторы и операционный усилитель 15.Последовательно-соединенные первый резистор 12 и первый конденсатор 10 соединены параллельно со вторым конденсатором 11 и резистором 13, вход объекта 9 контроля соединен с первым выводом второго резистора 13 Второй ВЫВОД которого соеДинен с инвертирующим входом операционного усилителя 15 и через резистор 14 " с его выходом и выходом объекта 9 контроляНеинвертирующий вход операционного усилителя 15 соединен с 40 общей шиной.Первый выход синхронизирующего блока 2 соединен с управляющим входом блока 8 выборки и хранения, второй выход - с управляющим входом генератора 1 опорных напряжений, Вход интегратора 4 соединен с первым входом первого весового сумматора 6, второй вход которого соединен с выходом интегратора 4. Выход объекта 9 контроля соединен со входом дифференциатора 3, со входом интегратора 4, со цходом двойного интегратора 5, выход которого соединен с первым входом второго весового сумматора 7 и с третьим входом первого весовоГо сумматора 6, выход которого соединен со вторым . входом сумматора 7, третий вход которого соединен с первым входом первого весового сумматора 6, четвертый - со вторым входом сумматора 6, пятый - с четвертым входом первого весового сумматора 6 и с выходом дифференциатора 3. Выход сумматора 7 соединен со входом блока 8 выборки и хранения, выход которого соединен со входом "результат измерений" объекта 9 контроля, вход которого соединен с выходом генератора 1 опорных напряжений.Устройство работает следующим образом.По сигналу "Пуск" с выхода синхрониэирующего блока 2 на управляющий вход ГОН 1 поступает импульс с амплитудой ц, и на выходе появляется напряжение, описываемоеЬбх 1 О л фбггде Гг - постоянная времени ГОН 1;Й - текущее время.Это напряжение поступает на вход объекта 9 контроля, функция передачи которого:К(р)= - = -К,(р)=К ф(Р)г, ф1 1(Р+ - )КСгде р - оператор Лапласа-Карсона;К - опорное сопротивление в цепиоотрицательной обратной связиоперации измерителя;7(р) - проводимость в операторнойформе;Е- операторное сопротивление кон 1(Р)дуктометрического датчика,Соответственно выходное напряжение в операторной форме имеет видЦвбх(Р) Цеих(Р) К(Р)=Кю 1 1 1 Ц, - (С,+ - - - - - + - ),о л 1 К 1 РК,КСВыходной сигнал дифференциатора 3в операторной формеК, лбе 1 о 1Ц (р)-(РС + -- . + - ).Вых з 1Р ГВыходной сигнал интегратора 4 воператорной формеС 1 1 бган Р (р+ -КС"И 1 иг 1РЗК ) ф Г - постоянная времени интеграторра 4.Выходной сигнал двойного интегратора 5 в операторной форме где Ои, 4" - постоянные времени двойИ 11ного интегратора 5.Сигнал с выхода объекта 9 контроля, дифференциатора 3, интегратора 4, двойного интегратора 5 поступает на соответствующие входы весовых сумматоров, выходной сигнал первого сумматора б в операторной форме имеет20 вид( 1рг ККС50 ГДЕ ао,а 6, аг,а - ВЕСОВЫЕ КОЭффИЦИЕНты суммирования сигналов в сумматоре.Переходим во временную форму записи и, учитывая, что при йо 7,(5-6)КС (й-момент регистрации информации на фвыходе устройства), члены, содержащие е, пренебрежимо малы, полу(6 Счаем: ц(ЕИ,) ц 1 С (а + - - +в 66 Х 4 о о 6 Г1 о ор 1г гргфрг С "з6 И "И 1 сиг "р иг. Принимаем значения весовых коэффициентов суммирования1 о 4 И а - ; а -- а=- -о 2 ф 1 621 г г 1о оч "Иг3 1огде 8 - постоянная времени дифференциатора,получаем 6 х 6(3, ) =Цо - С (- - + )+К, г 1 : гго о р1 е г 1+ )+кс ( --- )+ -- 1,21 СКСбег е ео о о - о Этот сигнал поступает на вход второго весового сумматора 7 с весовым коэффициентом -1.Выходной сигнал второго весового сумматора 7 описывается с учетом йо 3,(5-6) КС выражением1си 244 и . "и 1 "рг К, оагСг а С2 "и б "р 1 ф г,ч 1 иг3 в./где а , а а, а - весовые коэффициенты суммирования второгосумматора 7.Принимая а = - ,; а1 , 7 с, 2ф1получаемЦ -Ц в1,С (- - - + )+К. г 1 с егбихО л 1 2 1 2 г1596274 8управляющим входом генератора опорныхнапряжений, вход интегратора соединен с первым входом первого весовогосумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения точности преобразования,в него введены дифференциатор, двойной интегратор, второй весовой сумматор, причем вход устройства соединенс входом дифференциатора, с входоминтегратора, с входом двойного интегратора, выход которого соединенс первым входом второго весовогосумматора и с третьим входом первоговесового сумматора, выход которогосоединен с вторым входом второговесового сумматора, третий вход которого соединен с первым входом первого весового сумматора, четвертый -с вторым входом первого весового сумматора, пятый - с четвертым входомпервого весового сумматора и с выходом дифференциатора, выход второговесового сумматора соединен с входомблока выборки и хранения, выход которого соединен с выходом "Результатизмерений" устройства, выход которо"го соединен с выходом генератора опорных напряжений,Этот сигнал поступает на вход блока выборки и хранения 8 и в момент 5 времени й й фиксируется. Выходной сигнал блока выборки и хранения 8 описывается выражением С1 Ое ф +,Ва в ф , й, Яф орф л 4. КгТаким образом, иа выходе блока вы борки и хранения 8 получаем информацию о проводимости кондуктометричес" кого датчика. 120 Формула изобретения Преобразователь проводимости кондуктометрического датчика в напряже-. ние, содержащий генератор опорного на пряжения, интегратор, первый весовой сумматор, блок выборки и хранения, синхронизирующий блок, при этом первый выход синхрониэирующего блока соединен с управляющим входом блока выборки и хранения, второй выход - с Составитель В, Савинов Редактор Н. Горват Техред Л.Олийнык Корректор В. ГирнякЗаказ 2907 Тираж 557 ПодписноеВНИИНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101