Функциональный преобразователь сопротивления в частоту

(я)5 6 01 В 27/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯ следователь- А. В. КондраССР0 ССР 9 8. ния. ОСУДАРСТВЕНЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СМ 773524, кл, 6 01 В 27/02, 19Авторское свидетельство СЬ 1 83225 кл 601 827 02 1 3 /, 8(54) фУ.НКЦИОНАЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЧАСТОТУ (57) Изобретение отнОсится к измерительной технике, Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности в работе - достигается тем, что измеряемый Изобретение относится к измерительной технике,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности в работе достигается тем, что измеряемый резистор, подключенный одним выводом к входу преобразователя ток-напряжение, другим выводом соединен с выходом первого фильтра нижнихчастот, вход которого связан с выходом генератора синусоидального напряжения, вход второго фильтра нижних. частот соединен с выходом преобразователя токнапряжение, а его выход- с входом первого выпрямителя, выход которого подключен к одному из входов суммирующего интегратора, другим входом которого и выходом генератора синусоидального напряжения включен второй выпрямитель, выходсуммирезистор подключен одним выводом к входу преобразователя ток - напряжение, другим выводом соединен с выходом первого фильтра нижних частот, вход которого связан с выходом генератора синусоидального напряжения, вход второго фильтра нижних частот соединен с выходом преобразователя ток-напряжение, а его выход - с входом первого выпрямителя, выход которого подключен к одному из входов суммирующего интегратора, между другим входом которого и выходом генератора синусоидального напряжения включен второй выпрямитель, выход суммирующего интегратора соединен с входом управления генератора синусоидального напряжения, выход которого подключен к выходной шине функциональ- Я ного преобразователя сопротивления в частоту. 1 ил. рующего интегратора соединен с входом управления генератора синусоидального напряжения, выход которого подключен к выходной шине функционального преобразователя сопротивления в частоту.Изобретения относится к измерительной технике.Известен функциональный преобразователь сопротивления в частоту, содержащий два источника тока, соединенные через ключи с входом первого интегратора, выход которого через преобразователь напряжения - ток соединен с входом второго интегратора, компаратором и измеряемым резистором. В данном устройстве на измеряемом резисторе рассеивается постоянная мощность, не зависящая от его сопротивле 1120031Недостатком устройства является наличие постоянной составляющей напряжения на измеряемом резисторе, что делает его непригодным для работы с электрохимическими датчиками, в частности с сорбционными датчиками влажности, Это сильно снижает надежность устройства. Кроме того, данное устройство имеет фиксированную характеристику передачи, пропорциональную квадратному корню из величины сопротивления измеряемого резистора, которая не может быть задана другой функцией,Известен также функциональный преобразователь сопротивления в код,содержащий генератор синусоидального напряжения, два аттенюатора, измеряемый резистор, преобразователь ток - напряжение в виде операционного усилителя с включенным в цепь обратной связи резистором, компаратор и цифровую схему управления и индикации, Данный преобразователь обеспечивает поддержание постоянства рассеиваемой мощности на измеряемом резисторе в широком диапазоне изменения его сопротивления. Достоинством устройства является возможность линеареэации характеристики по цепи управления аттенюаторов,Недостатком данного устройства является низкая помехоустойчивость, что обусловлено малым допустимым фазовым сдвигом в контуре уравновешивания и требует широкополосности всех аналоговых образователя сильно зависит также от фазового сдвига в линии связи с датчиком. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности работы,На чертеже представлена функциональная схема преобразователя,40 Устройство содержит управляемый напряжением генератор 1 синусоидального напряжения, первый и второй фильтры 2 и 3 нижних . частот, измеряемый резистор 4, преобразователь 5 тока в напряжение, включающий в себя операционный усилитель 6 и резистор 7, первый и второй выпрямители 8 и 9 среднего значения, а также суммирующий интегратор 10.Устройство работает следующим образом.С выхода генератора 1 на вход выпрямителя 9 среднего значения и вход фильтра 2 поступает синусоидальное напряжение, имеющее амплитуду О, и частоту Е. На выходе фильтра нижних частот 2 напряжениеимеет амплитуду Ог, величина которой Ог"01 оа 0 в)узлов устройства, Погрешность этого пре где в=2 лЕ - угловая частота;) - мнимая единица,аг - частотная характеристика фил ьтра 2,Напряжение Ог вызывает в измеряемомрезисторе 4 ток, который преобразуетсяпреобразователем ток - напряжение.5 в напряжение 0505=0 г = Оой 0 а)(2)В 7 В 7В 4 В 4где В 4 - сопротивление измеряемого резистора 4;В 7 - сопротивление образцового резистора 7.Это напряжение подается на фильтр 3нижних частот, Амплитуда напряжения навыходе фильтра 3 равнаОЗ = 05ЖЗО) )= 0102 ( Й) )МЗ хх(1 В)(3)Это напряжение подается на выпрямитель 8 среднего значения. Среднее значениеО связано с амплитудным О выражениемО=ю, (4)где М - коэффициент преобразования амплитудного значения напряжения в среднее( - для однополупериодного выпрямителяй2и - для двухполупериодного выпрямитеЛля),Таким образом, на выходах выпрямителей 8 и 3 среднего значения присутствуютпостоянные напряжения соответственно Оаи 0 д. Так как эти напряжения имеют разныеполярности, интегратор 10 интегрирует ихразность. При этом на его выходе изменяется напряжение, которое подается на входуправления генератора 1, что вызывает изменение частоты Е генерируемых им колебаний. Частота Е меняется до тех пор, покаразность напряжений Ов и Од не обратитсяв нуль,Так как Ов=МОэ,Од=Щ (5)условие равновесия запишется следующимобразом:овг(в)(мзв)- 7=0 (б)В 7В 4или- 4=йи)гФи)(7)При этом мощность Р 4, рассеиваемая наизмеряемом резисторе, определяется выражением4 2 В 2 В дфсо)(8)Ог 01 г2 В 4 2 В 4Подставляя в(8) выражение для В 4 из(7),получим(9 откуда следует, что есливг(3 в)=аз(3 а)=со(,в) (10то рассеиваемая на измеряемом резистор4 мощность определяется выражением(11 ы сопротивления В 4 окончательно запи ованиятсо (й) )(12) Р 4= - ,2 йти не зависит от величинИсходя из Щ и (10) вем функцию преобраз 84=87 Ж(1 СО)=В Формула изоФункциональный ипротивления в частотуряемый резистор, повыводом к входу прео ретени реобразов содержа щ ключенны разователя тель сой изме- одним ток-напряжение, генератор синусоидального напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности работы, в него введены первый 5 фильтр нижних частот, включенный междувыходом генератора синусоидального напряжения и другим выводом измеряемого резистора, последовательно соединенные второй фильтр нижних частот, вход которого 10 подключен к выходу преобразователя токнапряжение, первый выпрямитель и суммирующий интегратор, выход которого подключен к дополнительному управляющему входу генератора синусоидального 15 напряжения, а также второй выпрямитель,включенный между другим входом суммирующего интегратора и выходом генератора синусоидального напряжения, подключенным к выходной шине функционального 20 преобразователя сопротивления в частоту.1720031 Заказ 771 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СССР оизвадственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород арина, 10 Составитель Б. Голубь Редактор М, Недолуженко Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцо