Устройство для преобразования физической величины в интервал времени Советский патент 1986 года по МПК G01R19/252 

1

Изобретение относится к электро- измерительной технике и может -быть использовано, например, для измерения скорости течения жидкостей.

Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет устранения погрешностей, обусловленных девиациями амплитуды и частоты питающего датчика физических величин напряжения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 переменного опорного напряжения, подключенный к входу питания датчика 2, вход которого образует вход устройства, а выход через первый ключ 3 соединен с первым входом пер вого интегратора 4, выход которого через компаратор 5 подключен к выходу устройства и к первому входу блока 6 управления, выход источника 1 подключен к второму входу блока 6 непосредственно, а к второму входу интегратора 4 - через последовательно соединенные второй ключ 7, второй интегратор 8 и третий ключ 9, первый выход блока 6 соединен с управляющими входами ключей 3 и 7, второй выход - с управляющим входом интегратора 8, а третий выход - с управляющим входом ключа 9, блоки 3 9 образуют преобразователь 10 напряжения в интервал времени двухтактного интегрирования, первый и второй входы которого соответствуют входам первого и второго ключей 3 и 7, а выход - выходу компаратора 5.

I

Преобразователь работает следующим образом.

Источник 1 вырабатьгоает опорное напряжение

on(t)U,.

На выходе датчика 2 в результате воздействия на него входной физической величины Р напряжение в общем случае имеет вид

и,. (t) и S inJt+и со So, где и, и Uy - соответственно синфазная и квадратурная составляющие, определяемые относительно опорного напряжения , источника 1.

Преобразование- происходит в два такта. В течение первого такта открыты ключи 3 и 7, а ключ 9 закрыт. Напряжение с выхода датчика 2 поступает на вход интегратора 4, на выходе ко47767

торого к окончанию такта накапливается напряжение

Tl7

5,. и (t, . ( о

где f - постоянная времени интегра- 2|f тора 4;

10

15

- период сигнала источника 1.

uj

На выходе интегратора 8 к моменту t получаем

т/2 Ug (.t, )4-/U ,,

So - 8

где LO - постоянная времени интегра- тора 8.

Во втором такте блок 6 запирает ключи 3 и 7 и отпирает ключ 9. Напряжение Uo(t ) поступает на второй вход интегратора 4, разряжая его до нуля в течение времени t, которое формируется компаратором 5. По окон- чании интервала t блок 6 запирает ключ 9 и сбрасывает в нуль интегра-. тор 8, подготавливая его тем самым к следзпощему циклу работы.

Интервал времени t определяется

30

из условия

IgJouat.-..,:

L,. J U ID

.2U,

ujl,,

40

откуда .

35

Таким образом, t зависит от девиации амплитуды и частоты опорного напряжения источника 1 и связано с входным сигналом выражением , где k - постоянный коэффициент преобразования.

Формула изобретения

Устройство для преобразования физической величины в интервал времени, содержащее датчик, вход которого является входом устройства, вход питания подключен к источнику опорного переменного напряжения, а выход - к первому входу преобразователя напряжения в интервал времени двухтактного интегрирования, выход Которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, преобразователь напряжения в интервал времени выполнен на трех ключах,.

3 1247767 4 .

двух интеграторах, компараторе и .ча через последовательно соединенблоке управления, причем первый вход .. ные второй интегратор и третий ключ

преобразователя напряжения в интер-соединен с вторым входом первого инвал времени через первый ключ сое- тегратора, первый выход блока управдинен с первым входом первого интег-ления соединен с управляющими входаратора, выход которого через компа-ми первого и второго ключей, второй

ратор подключен к выходу преобразо-выход - с управляющим входом вторователя напряжения в интервал времениго интегратора, третий выход - с упи к первому входу блока управления,ю равляющим входом третьего ключа, а

второй вход которого объединен с вхо-второй вход преобразователя напряжедом второго ключа и образует второйния в интервал времени подключен к

вход преобразователя напряжения ввыходу источника опорного переменинтервал времени, выход второго клю-ного напряжения.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, напримерi для измерения скорости течения жидкости. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Устройство содержит источник 1 переменного опорного напряжения, датчик 2 и преобразователь 10 напряжения .в интервал времени. Выполнение преобразователя 10 напряжения в интервал времени на ключах 3, 7 и 9, интеграторах 4 и 8, компараторе 5 и блоке 6 управления устраняет погрешности, обусловленные девиациями амплитуды и частоты питающего датчика физических величин напряжения. 1 ил. с (О (Л о: