Измерительный генератор импульсов

Союз СоветснниСециапнстнчесннкРеспубпни ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 75000(22) Заявлено 25.07.77 (21 ) 2520602 Л 8-21с прнсоелнненнем заявкн Яв(51)Ч. Кл, Н 03 К 3/28 Гооударстеаниый комитет юо делам изобретений и открытий(71) Заявитель Центральная аэрологическая обсерватория(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ Устройство предназначено дли использовании в малогабаритных аэроломческих радиозондах в качестве преобразовв тели сопротивления датчиков в длительность измерительных импульсов.5Известно устройство, содержащее даъчик, автоколебательный мул ьтивибратор, выполненный на эквиваленте двухбазового диода 3Известное устройство по величине сопротивжния датчиков ставит в соответствие частоту следования узких импульсов.,П.ля того, чтобы сузить спектр переда ваемого радиозондом сигнала и таким об разом повысить помехозвщишенность теж-, метрии, в известном устройстве введен каскад, котороый узкие импульсы преобразует в широкие, сохраняя частоту сждо-вания импульсов. Ширина имПульсов при этом может управляться. аТаким образом появляется воэможность в длительности импульсов закодировать признак включенного в устройство в данный момент датчика или в длительности импульса закодировать состояние какого- либо другого датчика, обеспечив одновременное измерение параметров двумя датчиками к передачу данных на землю.Диапазон возможного измеввнии длительности импульса отзаничен и связан с периодом сждовании импульсной посждовательности, а также минимальным значением измерительного импульса разре" шенного в телеметрической системе. Это ограничивает применение устройства при одновременной работе с двуми датчиками, ибо датчики должны быть соопзетствутощим образом подобраны. Настройка уст ройства достаточно сложна.Кроме того, использованный в устрой-стве ввтокожбательный мультивибратор на эквиваленте двухбазового диада имеет принципиальные недостатки, которые от- раничивщот качество азрологяческих изме рений, а именнск малый рабочий диапиюн изменения сопротивжнии датчикса аэрологических парамепзов и значительное вли инне .на работу устройства напряжении пи0 4большой по величине опорный резистор 8.Хронируюший конденсатор 7 своим выводомфа" практически подключен к корпусу прибора через транзисторы 3 и 4. Резистор18 закорочен открытым транзистором 4.Транзистор 13. закрыт отрицательным поотношению к эми.теру потенциалом, приложекиым к базе. Хронируюший конденсатор 7 заряжается от источника питаниячерез опорный резистор 8 и датчик 19.Йа выходе устройства формируется вершина положительного импульса.Когда конденсатор 7 заряжается донапряжения равного напряжению в среднейточке делителя, образованного резисторами 3.6, 3.7,откроется по цепи эмиттербаза транзистор 5, откроется связанныйс ним транзистор 6 и закоротит резистор:ь 7. Точтя "б конденсатора 7 через тран,зисторы 5 и 6 подключается к корпусу.В точке фа" на конденсаторе 7 появляеъся отрицательный потенциал, который закрывает транзисторы 3 и 4. Формированиеположительного импульса закончилси-ь.Длительность его определяется временемзаряда конденсатора 7 через резистор Эи датчик 18,Отрицательный импульс формируетсяподобным же образом. Его длительностьг также зависит от величины хронирующего конденсатора 7 и величины сопротивлений резистора 8 и датчика 18.цикл тинерации измерительных импульсовв устройстве с двумя датчиками закончился, Сформированные устройством импульсы поступают далее на передатчик,Предлагаемая схема устройства симметрична но своей структуре, Непосредственно после включения питания за время заряда шунтируюшего конденсатора 20 довеличины, соответствукяцей условию насьпцения транзисторов асимметрия каскадов Х и 2 углубляется и переводит устройство в одно из двух ее возможных состояний, Устраняется мертвая точка. Далее процесс развивается в соответствиис приведенным описанием. Дополнительноевведение обратных связей между каскадами Х и 2 через конденсатор 16 и транзисторы 10 и 13, делает устройство работоспособным в диапазоне изменения суммарного сопротивления резистора 8 и датчика Х 8 (аналогично резистора 8 и датчика 18) от 1 кЭм до .10 кйм. Это перекрытие динамическрго диапазона существенно выше, нежели у известных устройств,В предлагаемом устройстве датчикивключаются в схему попеременно, Пусть в 3 75070тания и окружаюшей температуры. При этомпо датчику, включенному в цепь мультивибратора в течение всего цикла измеренияпроходит измерительный ток и подогревает датчик.5Известен измерительный генератор ю- пульсов, содержащий автоколебательныймультивибратор на эквиваленте, двухбазового диода с триггерными связями, хранирующим конденсатором, нагрузочными ре 1 Озисторами и двумя дополнительными транзисторами 2 .Указанные известные устройства имеют следующие недостатки: взаимное влияние датчиков, влияние параметров гене 15ратора на датчики, сложность настройи.Целью изобретения является расширение фунКциональных возможностей.Для этого в измерительный генераторимпульсов, содержащий автоколебательный 20мультивибратор на эквивалентах двухбазовых диодов с триггерными связями, хронирукшим конденсатором, нагрузочнымирезисторами и двумя дополнительнымитранзисторами, последовательно с нагру 25зочными резисторами введены резистивные датчики аэрологических параметров,причем базы дополнительных транзисторовПодключены через резисторы к выходампротивоположных плеч автоколебательцого30мультивибратора, коллекторы - к очкесоединения нагрузочных резисторов Й датчиков аэрологических параметров, а эмиттеры - к противоположным обкладкам хронируюшего конденсатора, 35На чертеже представлена принципиалуная схема устройства.Устройство содержит автоколебатешный мультивибратор, плечами которого являются каскады 3. и 2, Транзисторы 3 и 4 - в каскаде 1 и транзисторы 5 и 6,включены по схеме эквив мента двухбазои- го диода, хронирующий конденсатор 7., нагрузочные резисторы 8, 8, дополнителыыетранзисторы 3.0 р 3.1, резисторы 12-3.7,датчики Х 8 и 38, конденсатор 20 большей емкости, шунтирующий источник питанияаУстройство работает сждукипю. образом.,5 ОПусть транзисторы 3 и 4 находят:я в открытом состоянии, транзисторы 5 и 6 закрыты, В этом случае транзистор ХО также открыт положительным потенциалом, с нимаемым через резистор 15 с делите 55 ля, образованного сопротивлениями 17, Эмиттер транзистора 3 под,ключен к источнику питаниячерез переход эмиттера 10 инеколликтор открытого транзистора5 75070одном пжче (каскад Х) включен во времязвдающую цепь датчик аэрологическихпараметров, тогда второе плечо ( каскад2) нагружено на опорный резистор. Большой динамический диапазон предлагаемого 5формирователя позволяет выбрать опорныерезисторы 8 и 9 малыми по ведичине.Следовательно, всегда времязадающая цепь подключается к каскаду с низкоомнымвыходом и практически не влияет на состояние гогого каскада, Таким образом исключается взаимное влияние датчиков,В период вюпочения во времязвдающую цепь одного из датчиков (например,.19 второй датчик 18 щуитирован парш35лельно включенным транзистором (соответстьенно, 10). Это уменьшает нагревдатчиков измерительным током и снижаетпогрешность измерения по сравнипо свивлогом, в котором датчик включен в то 2 Оковую цепь в течение всего цикла генерации измерительных импульсов, Симметричное включение в схему двух эквивалентов двухбазового диода повышает стабильность работы устройства в условиях25изменения напряжения питания и окружающей температуры по сравнению с известными устройствами,Настройка устройства проста. Значение емкости конденсатора обычнозофиксировано. Вместо датчиков включается их эквивалент, соответствующий минимальному сопротивлению датчиков а условиях эксплуатации устройства. Далее с помощью резистора 8 устанавщьвют минимвльно допустимое значение длительности отрицательного импульса, а с помашью резистора О - длительность нодожительного импульса. После этого олякаждого датчика снимается зависимость4 Одлительности импульса от его сопротпвления (при произвольном состоянии другого датчика),0 бДдя устройства характерна линейнаязависимость между длительностью импульса и сопротивлением соответствующегодатчика,В условиях эксплуатации может бытьпредусмотрено последовательное включение в измерительную цепь нескольких даъчиков с помощью коммутатора, Обычноддя контроля технических уходов за время эксплуатации длит зльпостей импульсовотносительно тарировочных значений периодически вместо датчиков включаетсяих эквивалент - сопротивление с высокойстабильностью,формула изобретенияИзмерительный рзнератор импульсов,содержащий ввтокщюбательный мультиви б -ратор на эквиваюнтах двухбазовых диодов с тригжрными связями, хронирующимконденсатором, нагрузоЧвыми резисторами, двумя дополнительными транзисторами, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью раюпирещщ функциональных возможностей, последовательно снагрузочньпаи резисторами введены резистивные датчщи аэрологических параметров,причем базы дополнительных транзисторовиодключены через резисторы к выходампротивоположных плеч автокодебательногомультивибратора, коллекторы - к точкесоединения нагрузочных резисторов и датчиков аэрологических параметров, а эмпттеры - к противоположным обкладкам хронирующего конденсаторе.Источники информации,принятые во внимание при экспертже3 Патент США И 3783.715,кл. 332-9 Т, 1973,2. Ввжеиииа 3. П., Пудриков Э. В.Транзисторные генераторы импульсов мщлисекундногодиапазона, Сов, радио",1974, стр, 100 (прототип).750700 Состав итель В. Бурроввалева КорректорМ. Кос Ред,актор В,кина Техр 4669/44 ЧЪраж 998 Пг дписио ОНИИПИ Государственюго комитета ССС ио делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж 35, Раушская н