Преобразователь параметров емкостных датчиков во временной интервал Советский патент 1983 года по МПК G01D5/12 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для автома тизации измерения и контроля физических величин с помощью дифференциальных емкостных датчиков. Известен преобразователь парамет ров электрических цепей в частотно-, временные сигналы, содержащий активу ную измерительную цепь и компаратор Cl Д. . Недостатком этого устройства является большая тe щepaтypпaя погрешность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь перемещения в частоту, структурная схема которого содержит парафаз11ый интегратор, дифференциальный емкостной датчик, усшштель постоянного тока, делитель напряжения {нтегратор, сумматор, блок сравнения)23. При этом выход блока сравнения через делитель напряж ния соединен с одним входом схемы и входом парафазного интегратора, выходы которого подключены к обкладкам емкостного дифференциального датчика, вторые обкладки которого соединеньг с входом усилителя, выход последнего соединен с одним входом сумматора, другой вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к друго1му входу блока сравнения. t . . Недостатком преобразователя является большая погрешность -от изменения диэлектрической постоянной от температуры. Цель изобретения - повьшение точности за счет устранения влияния на результат преобразования изменени диэлектрической проницаемости датчи ка с изменением температуры. Поставленная цель достигается о, тем, что в преобразователь, содержащий дифференциальный емкостной датчик, правые обкладки конденсаторов которого подключены к входу усилителя постоянного тока, подсоединенного своим своим выходом интегратор к входу блока сравнения, введен источ ник напряжения, выход которого подключен к левой обкладке одного из ко денсаторов дифференциального датчика, и формирователь импульсов постоянной вольтсекундной площади,выход крторого соединен с левой обкладкой второго конденсатора дифференциально го датчи ка, а вход - с выходом блока сравнения. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 напряжения, емкостной дифференциальный датчик 2, усилитель 3 постоянного тока, интегратор 4, блок 5 сравнения, формирователь 6 импульсов постоянной вольтсекундной площади,конденсатор 7 в цепи обратной связи усилителя 3 постоянного тока. Преобразователь работает следующим образом.. При подаче импульса отрицательной полярности длительностью Тр и амп- / литудой EQ с выхода формирователя 6 на ковденсатор емкостью Сх2 дифференциального датчика 2, на выходе усилителя 3 устанавливается -напряжение, равное о() где Ерна11ряжеш1е источника питания I; емкость конденсатора обратной связи 7, S( емкости дифференциального датчика 2. После интегрирования этого напряженил в течение времени интегратором 4 на его выхрде установится напряжение , равное: о()с где Гл- постоянная времени интегратора 4. После окончания интервала Т с выхода формирователя 6 на емкость онденсатора дифференциального датчиа 2 подается положительное напряжение EjjH с выхода усилителя 3 снимается напряжение Р Этим напряжением списывается напряжение с интегратора 4 в течение tj в соответствии с уравненивремением трт момент, когда напряжение на выоде интегратора 4 станет равным улю, блок 5 сравнения вьщает сигнал на запуск формирователя 6, которьй формирует импульс с площадью E-j Время t, в течение которого n4TtV Ч « ««тлч ....мА сывается напряжение с интегратора 4 находится из условия, если прирав(О и (2) и отсюда на нять вьфажения ти t-. Независимо от того, как выполнен датчик , 8 виде пдастин .или .. в виде 1Ц1лицдра , разница 8 ( х2 емкостей определяет изменение емкости ЛС, а сумма (С-,) CLj емкостей равна суммарной емкости С. .. датчика, т.е. t - т x-Cj. оТак как изменение диэлектрической прош1цаемостн датчика с изменением температуры одинаково влияет на изменение емкости ДС и емкости С, то получаемый интервал времени t не будет зависеть от изменения температуры. Таким образом, предлагаемая схема преобразователя параметров емкостных датчиков во временной интервал будет иметь более высокиеточностные характеристики за счет устранения влияния на результат преобразования изменения дизлектрической проницаемости датчика с изменением температуры.

ПРЕОБР хЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ЕМКОСТНЫХ ДАТЧИКОВ ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержащий дифференциальный емкостной датчик,, правые обкладки конденсаторов которого подключены к входу усилителя постоянного тока, подсоединенного своим выходом через интегратор к входу блока сравнения, отличающийся тем,что, с целью повышения точности, в него введен источник напряжения , выход KOnDoro подключен к левой обкладке одного из конденсаторов диффере.нциального датчикаJ и формирователь импульсов постоянной вольтсекундной площади, выход которого соединен с левой обкладкой второго конденсатора дифференциального датчика, а входс вь1ходом блока сравнения . i ел ел 00 05 00