Преобразователь разбалапса дифференциальныхпотенциометрического, емкостного и индуктивногопервичных преобразователей в интервал времени

(22) Заявлено 07.04.72 (21) 1770600/26-9 51) М, Кл, Н 031 с 13/2 исоединением заявк иный сметет 132) П орит сударстаеавета Министраа СССРеа делам изааретений : Опубн атрытииДата(72) Авторы изобретени Е. А Шадрин,А, Г, Рыжевс ий, Т, Н. Рыжевская, М. Э. К, Шахов и В. М. Шляндин Пензенский политехнический институтКР 171) Заявитель 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗБАЛАНСА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО, ЕМКОСТНОГО И ИНДУКТИВНОГОПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ ажена схема предлагаемо на фиг. 2 показаны варна Изобретение относится к области преобразования информации и автоматики.Известен преобразователь разбалаиса дифференциальных потенциометрического, емкостного и индуктивного первичных преобразователей в интервал времени, содержащий первичный дифференциальный преобразователь, подключенный к выходу интегратора, схему сравнения, один вход которой через делитель соединен с выходом интегратора, согласующее устройство и усилитель, Точность преобразования такого преобразователя невысокая.Предлагаемый преобразователь отличаетсяот известного тем, что, в нем, в целях повышения точности преобразования, первичный дифференциальный преобразователь с последовательно включенными калиброванными элементами составляет измерительный мост, к диагонали которого, образованной общей точкой соединения калиброванных элементов и общей точкой соединения элементов первичного дифференциального преобразователя, подключен выход интегратора, другая диагональ измерительного моста через согласующее устройство и усилитель подключена к другому входу схемы сравнения, а выход последней соединен с входом интегратора и через резистор с входом усилителя.На фиг. 1 изобр го преобразователя; нты измерительного моста; на фиг. 3 - временные диаграммы работы преобразователя,Преобразователь содержит измерительныймост 1, составленный из дифференциального емкостного первичного преобразователя 2 и образцовых резисторов 3 и 4; согласующее устройство 5 (изображено условно в виде трансформатора), усилитель б, схему 7 сравнения, интегратор 8, делитель 9 напряжения и 10 резистор 10 обратной связи.Измерительный мост, составленный из дифференциального индуктивного первичного преобразователя 11 и образцовых резисторов 3 и 4, показан на фиг. 2 а, Измерительный мост, 15 включающий дифференциальный потенциометрический первичный преобразователь 12 и образцовые конденсаторы 13 н 14, показан на фиг. 26.Процессы, протекающие в отдельных бло ках преобразователя, при использовании любого из первичных преобразователей аналогичны. В качестве примера рассматривают работу преобразователя с емкостпым дифференциальным первичным преобразователем, 25 При включении преобразователя скачок напряжения У-, на выходе схемы 7 сравнения преобразуется с помощью интегратора 8 с постоянной времени т 8 в линейно-изменяющееся напряжение Е/е, которое через резистивный 30 делитель 9 1 с коэффициентом деления и(1)поступает в виде У- па один из входов схемы сравнения. На другой ее вход подается пр- моугольное папряжепие 4= Уусилигел, состоящее из суммы двух папряжепий, первое из которых Ко У- (Ко(1), а второе является разностью двух напряжений, полученных путем дифференцирования цепями 2 - 3 и 2 - 4 с постоянными т =Но(Со+ЛС) и=Ро(Со - ЛС) линейно-изменяющегося напряжения Ув, где Яо - сопротивление калиброванных резисторов 3 и 4, С, - номинальные значения емкостей первичного преобразователя 2, ЛС - величипы отклонепия этих емкостей от помипальпых значений, К,о - коэффициент передачи резистивной цепи усилителя 6 по цепи обратпой связи с выхода схемы сравнения. В этом случае процесс описывается следующими соотношениями:Уо= - 2 У, - а,вУ, - . - 2 У, ЛС К, " -- +Квгде ив - коэффициент передачи согласующего устройства 5;Ко - коэффициент передачи сигнала /о усилителя с обратной связью.По достижении равепства Уо=У- выходное напряжение схемы сравнения изменяет знак, и далее процессы повторяются.Согласующее устройство необходимо для исключения синфазной составляющей сигнала моста 1 па выходе схемы сравнения.Усилитель служит для повышения чувствительности и коэффициепта преобразования преобразователя. Введение резистора 10 обратной связи улучшает характеристики преобразователя, поскольку диапазон изменения интервалов времени Bа выходе стаповится конечным (Т) То) .При исполнении усилителя и схемы сравнения на микросхемах (например, типа 1 УТ 4016 с К,: 1 О) и в случае обхвата тракта усиления глубокой отрицательной обратной связью так, чтобы КоК,. стабильность начального периода автоколебаний То и Т=Т - То определяется параметрами пассивных элементов Яо, пв и резисторов обратной связи усилителя и может быть достаточно высокой. Для емкостного первичного дифференциального преобразователяТ- Т - T, - 2 С 9 О Кв и- для индуктивного дифференциальпого первичного преобразователяT= 2 ЛЕ К, и.-10 а для потенциометрическогоТ: 2 Щ Со Кв йвСхемное решение интегратора 8 может бытьпростейшим, поскольку его параметры не ока 15 зывают влияния па Т, и То. Дрейф активныхэлементов схемы (усилителя, интегратора,схемы сравпепия) так же как и колебания напряжения питапия, которые могут вызватьколебания выходного уровня У; схемы сравне 20 Bия, влияние па Т оказывают незпачительпое,На фиг. 3 У - напряжение измерительнойдиагонали моста 1.25 Предмет изобретенияПоеобразователь разбаланса дифференциальных потенциометрического, емкостного и индуктивного первичных преобразователей виптервал времепи, содержащий первичный 30 дифференциальный преобразователь, подкгпочеппый к выходу интегратора, схему сравнения, один вход которой через делитель соединен с выходом интегратора, согласующее устройство и усилитель, отличающийся 35 тем, что, с целью повышепия точности преобразовапия, в нем первичный дифференциальный преобразователь с последовательно вклю:енпыми калиброванными элементами составлет измерительный мост, к диагонали которс го, образоваппой общей точкой соедипениякалиброванных элементов и общей точкой соединения элементов первичного дифференциального преобразователя, подключен выход интегратора, другая диагональ измерительно го моста через согласующее устройство и усилитель подключена к другому входу схемы сравнения, а выход последней соединен с входом интегратора и через резистор с входом усилителя, 420117420117 Составитель А. КузнецовТехред Л. Богданова Корректор Т. Добровольская Редактор Т. Юрчикова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1908/13 Изд. М 1394 Тираж 811 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5