Электрометрический преобразователь заряда Советский патент 1986 года по МПК B65D90/22 

t

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повьвление точности.

На чертеже представлена функцио- нальная схема преобразователя.

Преобразователь содержит усилитель 1 заряда, включающий в себя электрометрический усилитель 2, интегрирующий конденсатор 3 и раз- рядный ключ 4, инвертируняций вход усилителя 2 является входом преобразователя, неинвертирующий вход усилителя 2 подключен к общей шине, конденсатор 3 включен между ннвер- тирующим вьшодом усилителя 2 и входом, ключ 4 включен параллельно конденсатору 3, выход усилителя 2 соединен с первым входом сумматора 5, выход которого является выходом уст ройства и подключен к входам усили- 6 постоянного тока и компаратора 7j выход компаратора 7 подключен к входу установки в ноль О-триггера 8, инверсньш выход кото- рого подключен к управляющему входу блока 9 слежения-хранения, вход которого соединен с выходом усилите- ля 6, генератор 10 линейно заменяю

щегося напряжения, состоящий из

управляемого генератора 1 тока полжительной полярности, управляемого генератора 12 тока отрицательной полярности, конденсатора 13 и повторителя 14 напряжения, входы гене- раторов 11 и 12 подключены к выходу блока 9, а выходы - к входу повторителя 14 и через конденсатор 13 к общей шине, выход повторителя 14 соединен с вторым входом сумматора информационный вход D -триггера 8 подключен к источнику напряжения логической единицы 1, а тактовый вход - к управляющему входу 1хл:сю- ча 4 н щине 15 запуска преобразова- теля, инверсный выход D -триггера подключен также к шине 16 разрешения измерения.

Преобразователь работает следующим образом.

До начала измерений (до поступления сигнала управления на шину запуска устройства paзpядныi ключ 4 разомкнут и 2 -триггер 8 н;1ходится либо в состоянии логического нуля, т.е. на инверсном выходе сигнал логической единищ., либо в e ц ничнoм состоянии - на инверсном выходе лог

2

ческий ноль. При поступлении сигнала управления на шину 15 запуска преобразователя, И -триггер 8 переходит в единичное состояние, т.е. на инверсном выходе устанавливается сигнал логического нуля. Блок 9 слежения-хранения находится в режиме слежения. На выходе усилителя заря,а;а имеется напряжение, определяемое входным током и напряжением смещения нуля электрического усилителя 2„ С выхода сумматора 5 снимается сигнал, пропорциональный сумме выходных сигналов усилителя 1 заряда и генератора 10 линейно изменяющегося напряжения.

Этот сигнал усиливается усилителем постоянного тока 6 ( коэффициент усиления в области низких частот 200-1000) и поступает на вход блока 9 слежения-хранения и далее на вход генератора 10 линейно изменяющегося напряжения. В соответствии со знаком и величиной выходного напряжения блока 9 генератор 10 линейно изменяющегося напряжения вырабатывает сигнал, величина и полярность которого таковы, что выходное напряжение сумматора 5 стремится к нулевому уровню. Величина остаточного напряжения сумматора 5 Uj, определяется коэффициентом усиления усилителя 6 постоянного тока и величинами напряжения Uj, смещения нуля сумматора 5 и усилителя 6 U :

см смо

ik

+ 1

К

-коэффициент усиления усилителя постоянного тока

с разомкнутой обратной связью;

-глубина обратной связи.

При достижении выходным напряжением сумматора 5 порогового напряжения зоны сравнения компаратора 7 логическое состояние компаратора изменяется, т.е. он вырабатывает логический сигнал, подаваемый на инверсньш вход триггера 8, при этом триггер 8 переходит в состояние логического нуля. На его инверсном выходе формируется сигнал, поступающий на шину 16 и несущий информацию о том, что преобразователь перешел в реясим измерения. При этом блок 9 слежения-хранения находится в ре-

31

жиме хранения сигнала управления генератора 10 линейно изменяющегося напряжения. Длительность цикла измерения определяется длительностью линейно изменяющегося напряжения, формируемого генератором 10 и скоростью дрейфа выходного напряжения усилителя 1 заряда.

Формула изобретения Ю

1. Электрометрический преобразователь заряда, содержащий усилитель заряда, усилитель постоянного тока и генератор линейно изменяющегося напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния точности, в него введены сумматор, компаратор, триггер и блок слежения-хранения, причем вход усилителя заряда является входом преобразователя, а выход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом генератора линейно-заменяющегося напряжения, а выход образует выход преобразователя и соединен с входами усилителя постоянного тока и компараРедактор Л.Авраменко

Составитель С.Рыбин Техред 3.Палий

Заказ 282/56Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д.4/5

Филиал ПШ1 Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Ю

08513

тора, вход установки в О триггера подключен к выходу компаратора, информационный вход - к источнику напряжения логической единицы, так- 5 товый вход - к управляющему входу усилителя заряда и к шине запуска преобразователя, а инверсный выход - к управляющему входу блока слежения- хранения и к шине разрещения измерения, вход блока слежения-хранения соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход - с., входом генератора линейно изменяющегося напряжения.

2. Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что генератор линейно изменяющегося, напряжения вьшолнен в виде управляемого генератора тока положительной полярности и управляемого генератора тока отрицательной полярности, входы которых объединены и образуют вход генератора линейно изменяющегося напряжения, а выходы также объединены и 25 подключены через конденсатор к общей шине, а через повторитель напряжения - к выходу генератора линейно изменякнцегося напряжения.

15

20

Корректор М.Максимишинец

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Цель изобретения - повьшение точности. Преобразователь заряда соУпяите звряНа держит усилитель 1 заряда, в состав которого входят электрометрический усилитель 2, интегрирующий конденсатор 3 и разрядный ключ 4, усилитель 6 постоянного тока, генератор 10 линейно изменяющегося напряжения (глин). Для достижения поставленной цели в преобразователь заряда дополнительно введены сумматор 5, компаратор 7, триггер 8, блок 9 хранения и слежения. Кроме того, ГЛИН 10 выполнен на двух .управляемых генераторах тока положительной 11 и отрицательной 12 полярностей, конденсаторе 13 и повторителе 14 напряжения. Позиции 15 и 16 соответственно относятся к шине запуска и шине разрешения измерений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Яд Шию запуска преаОрвзоОаяея (Я с N9 О 00 сд