Нормирующий преобразователь с частотным выходом Советский патент 1987 года по МПК G01B7/00 

1 - . 13055272

Изобретение относится к измери- буждения колебаний частот f, и f пер- тельной технике и может быть исполь- вой и третьей механических гармоник зовано для преобразования сигналов кварцевого резонатора устойчиво в датчиков, выходной сигнал которых широких интервалах изменения напря- определяется параметром электрической 5 жения источника питания и температу- цепи, например емкости.ры. За счет нелинейности характерисЦель изобретения - повышение точ- тики активного элемента в выходном ности преобразования за счет уменьше- сигнале преобразователя имеются сле- ния влияния температуры и нестабиль- дующие используемые при обработке ности источника питания,а также сни- О информации преобразователя колеба- жения шумовых вариаций эквивалентной ния частот f,,f,, в % кото- емкости активной части генератора.

На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит активную часть 1 двухчастотного трехточечного генератора с конденсатором 2 связи между базой и эмиттером транзистора 3, емкостной датчик 4, подключенный к активной части 1 генератора через 0 кварцевый резонатор 5, последовательный LC-контур; 6, включенный параллель- датчику 4 (с емкостью Сд, управляе- но емкостному датчику 4, дополнитель- мой внешним информационным воздейст- ный конденсатор 7, включенньй последовательно с конденсатором 2 связи, и резистор 8,включенный между точкой соединения конденсаторов 2 и 7 и базой транзистора 3.

Устройство работает следующим образом.

Наличие двух резонансов кварцевого резонатора на частотах f,, fj

первой и третьей механических гармоник обеспечивает необходимое условие двухчастотньпс колебаний преобразователя. Достаточное условие реализуется тем, что последовательно с конденсатором 2 связи включен, второй конденсатор 7 и между точкой

рые достаточно хорошо разнесены между собой и разделяются посредством несложных фильтров. При этом в качестве информационной частоты может быть использована частота fg (5-100) КГц, а частоты f, ,fj - опорные для системы цифровой обработки выходной информации преобразователя.

Включенный параллельно емкостному

вием В) LC - контур 6 (состоящий из конденсатора Cg и индуктивности Lg) настроен на частоту, близкую к fj т.е.

1/(21Гл|ц€7,.

Поэтому на частоте f f,/3 он носит емкостной характер с емкостью Сб.,Сд.

Изменение воздействия В приводит к изменению емкости и с учетом раз-. ,с ной управляемости частот f, f к таким изменениям частот uf, и ufа что . При этом изменение выходной частоты определяется

25

30

, uf,i 3 uf, .

соединения этй х конденсаторов и ба- / Q opMyna-KsoGpeTeHHa

ЗОЙ транзистора 3 включен дополнительный резистор 8. Параметры элементов Нормирующий преобразователь с

2, 7 и 8 выбираются из условий частотным выходом, содержащий активную часть двухчастотного трехточечRg 1/2ir, Cj} Rgil/2 iri С; С а 10 , 45 генератора с конденсатором связи

между базой и эмиттером транзистора,

где Rg- сопротивление резистора 8; емкостный датчик, подключенный к емкость конденсатора 7. тивной части генератора через квар- При этом на частотах ,и f, входная ц, резонатор, и последовательный

цепь, транзистора носит емкостный ха- LC-контур, отличающийся

тем, что, с целью повьш1ения точности преобразования,LC - контур подключен параллельно емкостному датчику, а преобразователь снабжен дополнительрактер, что необходимо для работы генератора в осци11ляторном режиме, и шунтирует сопротивлением Rg вход

транзистора 3 на частотах f..3f,-f,

о 1 г

и ,-f,2f,, обеспечивая их подав- конденсатором, включенным послеление на входе транзистора относитель- довательно с конденсатором связи, и

н5 основных колебаний частот f, и f .резистором, включенным между точкой

Таким образом, преобразовательсоединения этих конденсаторов и баработает в режиме одновременного воз-зой транзистора.

тики активного элемента в выходном сигнале преобразователя имеются сле- дующие используемые при обработке информации преобразователя колеба- ния частот f,,f,, в % кото-

датчику 4 (с емкостью Сд, управляе- мой внешним информационным воздейст-

рые достаточно хорошо разнесены между собой и разделяются посредством несложных фильтров. При этом в качестве информационной частоты может быть использована частота fg (5-100) КГц, а частоты f, ,fj - опорные для системы цифровой обработки выходной информации преобразователя.

Включенный параллельно емкостному

датчику 4 (с емкостью Сд, управляе- мой внешним информационным воздейст-

вием В) LC - контур 6 (состоящий из конденсатора Cg и индуктивности Lg) настроен на частоту, близкую к fj т.е.

1/(21Гл|ц€7,.

Поэтому на частоте f f,/3 он носит емкостной характер с емкостью Сб.,Сд.

Изменение воздействия В приводит к изменению емкости и с учетом раз-. ной управляемости частот f, f к таким изменениям частот uf, и ufа что . При этом изменение выходной частоты определяется

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования сигналов датчиков, выходной сигнал которых определяется параметром электрической цепи, например емкости. Поставленная цель - повышение точности преобразования сигналов - достигается тем, что включение последовательно с конденсатором 2 связи дополнительного конденсатора 7 и резистора 8 и включение LC-контура 6 параллельно емкостному датчику 4 позволяет компенсировать режимные и шумовые вариации выходной частоты, 1 ил. СЛ