Преобразователь постоянного электрического напряжения в импульсный сигнал Советский патент 1984 года по МПК G01R19/00 

1 Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в химической, текстильной и других отраслях промьгашенности для преобразования постоянного напряжения в частотный сигнал. Известны преобразователи постоян ного напряжения в импульсный сигнал, принцип действия которых основан на циркуляции проводящих частиц в газообразной зоне между двумя электродами ij . Такие устройства имеют сравнительно высокий порог чувствительности, определяемый весом частицы, и мальш диапазон измерений. Наиболее близким тех}{ическим решением к изобретению является преобразователь постоянного электрического напряжения в импульсный сиг нал, содержащий токопроводящие плас тины, размещенные внутри герметично го корпуса параллельно электродам, расположенным по торцам корпуса, и образующие замкнутые ячейки, заполнен}1ые жидким неполярным диэлектриком, в каждой из которых размещена сферическая электропроводящая макро частица, плотность которой равна плотности жидкого диэлектрика, первое резистивное сопротивление, подсоединенное к одному из электродов и регистрирующий прибор 2j. Недостатками известного преобразователя являются низкая чувствительность по напряжению и ограниченный диапазон измерений, обусловленные тем, что замкнутые ячейки образуют последовательное соединени емкостей, при котором преобразуемое напряжение распределяется на отдель ных ячейках. Цель изобретения - повышение чув ствительности и расширение пределов измерения. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного электрического напряжения в импульсный сигнал, содержащий токопроводящие пластины, размещенные внутри герметичного корпуса параллельно электродам, расположенным по торцам корпуса, и образующие замкнутые ячейки, заполненные жидким неполярным диэлектриком, в каждой из которых размещена сферическая электропроводящая макрочастица плотность которой равна плотности жидкого диэлектрика, первое резис47тивное сопротивление, подсоединенное к одному из электродов, и регистрирующее устройство, введен источник опорного напряжения, через первое и второе резистивныс сопротив- лення подключенный к электродам и входам блока сравнения частот, выход которого соединен с регистрирующим устройством, а токопроводящие пластины снабжены токоподводамн, связанными через переключатель с входом преобразователя. 1а чертеже представлена функциональная схема преобразователя постоянного электрического напряжения в импульсный сигнал. Устройство содержит корпус 1 , крышку 2 корпуса, электроды 3 и 4, вмонтированные в корпус 1, жидкий диэлектрик 5 (например, гексан), заполняющий межэлектродную область, токопроводящие пластины 6, разделяющие межэлектродную область на ячейки из последовательно соединенных конденсаторов, сферические электропронодя1цие макрочастицы 7, каждая из которых помещена в соответствующую ячейку, токоподводы 8-10, связанные через переключатель 11 с источником преобразуемого напряжения и соедине1П{ые через нагрузочные резистивные сопротивления 12 с регулируемым источником 13 опорного напряжения, а также с блоком 14 сравнения частот и регистрирующим устройством 15. I Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения от источника 1 3 к электродам 3 и 4 через токопроводы 8 и 9 в мйжэлектродньгх зазорах, заполненных диэлектриком 5, возникает электрическое поле. Под действием сил электрического поля электропроводядае макрочастицы 7 совершают колебания. Колебательный режим движения частиц сопровождается переносом электрического заряда, в результате чего на резистивных сопротивлениях 12 выделяются импульсы электрического напряжения. Перед началом измерения путем регулировки источника 13 опорного напряжения подбирают такое напряжение на электродах 3 и 4, чтобы частоты следования импульсов, снимаемых с резистивных сопротивлений 12,были равны между собой. В этом случае на в,1ходе

31

блока 14 сравнения частота равна нулю.

При подаче измеряемого напряжения через переключатель 1I на одну из пластин 6 через токоподводы 10 про-исходит перераспределение напряженности поля в межзлектродных зазорах и соответственно одна из частот на резистиБных сопротивлениях 12 увеличивается на f , а другая - уменьшается на величину й . Блок 14 сравнения вырабатывает на выходе разность частот, равную 2 д .0 поляр1202474

ности измеряемого напряжения можно судить по полярности импульсов, подаваемых на блок 14 сравнения.

. Предлагаемый преобразователь постоянного электрического напряжения в импульсный сигнал обладает высокой чувствительностью и широкими пределами измерения, которые можно )Q регулировать с помощью источника опорного напряжения и изменением количества частиу в межэлектродных зазорах.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ,содержащий токопроводящие пластины, размещенные внутри герме- . тичНого корпуса параллельно электро-: дам, расположенным по торцам корпуса, и образующие замкнутые ячейки, заполненные жидким неполярным диэлектриком, в каждой из которых размещена сферическая электропроводящая макрочастица, плотность которой равна плотности жидкого диэлектрика, первое резистивное сопротивление, подсоединенное к одному из электродов, и регистрирующее устройство, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения пределов измерения, в него введен источник опорного напряжения, через первое и второе резистивные сопротивления подключенный к . электродам и входам блока сравнения частот, выход которого соединен с регистрирующим устройством, а токо-проводящие пластины снабжены токоподводами, связанными через переключатель с входом преобразователя.