Преобразователь параметров параллельных R @ С @ цепей в напряжение Советский патент 1987 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти широкое применение при проектировании преобразователей для работы с различными типами емкостных датчиков.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона и повышение чувствительности путем раздельного регулирования чувствительности в каждом канале преобразования.

Иа чертеже приведена функциональная схема преобразователя параметров паралле.льньк К.С -цепей в напряжение.

Преобразователь содержит генератор I напряжения прямоугольной формы, дифференциатор 2, источник 3 постоянного напряжения, два кодоуправляемых .резистора 4 и 5, первый операционный усилитель сумматора б суммирующий резистор 7, клеммы 8 для подключения двухполюсника измеряемой R Cy-цепи, разделительный конденсатор 9, разделительную катушку 10 индуктивности, опорный конденсатор.11, опорный резистор 12, второй 13 и третий 14 операционные усилители, амплитудный детектор 15.

Причем выход генератора I через последовательно соединенные дифференциатор 2, кодоуправляемый резистор 4 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя сумматора 6, ко- торьш через суммирующий резистор 7 соединен со своим выходом и одной из клемм 8. Выход источника 3 постоянно- го напряжения через второй кодоуправляемый резистор 5 соединен с выходом кодоуправляемого резистора 4. Вторая клемма 8 для подключения двухполюсника через разделительный конденса тор 9 соединена с инвертирующим входом второго операционного усилителя и через опорный конденсатор 1 с его выходом, которьш соединен с входом амплитудного детектора 15. Кроме того $ вторая клемма 8 через разделительную катушку 10 индуктивности соединена с инвертирующим входом третьего операционного усилителя, а через опорный резистор 12 с его выходом. Все неинвертирующие входы операционных усилителей соединены с общей шиной

Преобразователь параметров параллельных КхС,(цепей в напряжение работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатьгоает прямоугольные импульсы с амплитудой JE,,,

0

)5

20

25

.

.

р -- 35 оа- ь

30

45

50

55

197 2

периодом 2Тр и скважностью два. Эти импульсы поступают на дифференциатор (cocтoяш й, например, из последовательно соединенных пассивной укорачивающей дифс)еренциру1ощей цепи и повторителя), в результате чего на его выходе появляются остроконечные импульсы с амплитудой t где Т - постоянная времени дифференциальной цепи.

Поступая на кодоуправляемый резистор 4, эти импульсы складываются с напряжением источника 3 постоянного напряжения, поступаюш 1м через ко-- доуправляеиьш резистор 5, в .результате чего напряжение на выходе операционного усилителя сумматора 6

и Е Si Е i УС . Е Е, е ,

где R - величина сопротивления суммирующего резистора 7; К„ - величина сопротивления кодоуправляемого резистора 4; R, - величина сопротивления кодоуправляемого резистора 5. Это напряжение поступает на клемму 8. В результате через клеммы 8 для подключения двз хполю сника идет . два тока: переменньй, который зависит от активной и реактивной составляющих, и постоянньй, которьй зависит только от активной составляющей. Переменный ток через разделительньш конденсатор 9 поступает на вход усилителя 13, а постоянный через разде- лительну о катушку IО индуктивности поступает на вход третьего операционного усилителя 14. Б результате этого на выходе второго операционного усилителя 13 возникает переменное напряжение

и . Е ш- - с/о + R Со °

Максимальное значение Uj,f,ix А принимает в момент времени при , таким образом, амплитудный детектор 15 фиксирует напряжение

и С - --2 х к С, R

Напряжение на выходе третьего операционного усилителя 14

тт - Sotr i- KC RX- R,,OR,

Таким образом, используя два разделительных канала для получения информации об активной и реактивной составляющих, можно увеличить чувствительность преобразования, так как

313221974

весь динамический диапазон использу- ния чувствительности, в него введены ется для получения информации только дифференциатор, источник постоянного об одной составляющей.напряжения, второй кодоуправляемьй

резистор, амплитудный детектор, раз- Формула изобретения с делительную катушку индуктивности.

Преобразователь параметров парал- опорный резистор и третий операцион- лельных К/,-цепейв напряжение,содержа- ный усилитель, причем выход генерато- щий генератор напряжения прямоугольной ра напряжения прямоугольной формы че- формы, операционный усилитель с суммирую- рез дифференциатор с оединен с анало- щим резистором в цепи параллельной отри- Э говыь5 входом первого кодоуправляемо- цательной обратной связи, кодоуправ- го резистора, выход источника пос- ляемый резистор, клеммы для подключе- тоянного напряжения через второй ко- ния двухполюсника измеряемой парал- доуправляемьш резистор соединен с ин- лельной RyCj-цепи, разделительный верти ующим входом операционного уси- конденсатор, рпорньй конденсатор и 15 лителя сумматора, вторая клемма для второй операционный усилитель, причем подключения двухполюсника соединена аналоговый выход кодоуправляемого ре- с одним из выводов опорного резисто- зистора соединен с инвертирующим вхо- ра, разделительного конденсатора и дом усилителя постоянного тока сумма- разделительной катушки индуктивности, тора, выход которого соединен с одной20 второй вывод разделительного конден- из клемм для подключения двухполюсни- сатора соединен с инвертирующим вхо- ка, другая клемма соединена с одним дом второго операционного усилителя, из выводов опорного конденсатора, дру- выход которого соединен с входом ам- гой вывод которого соединен с выходом плитудного детектораj второй вывод операционного усилителя, неинвертирую-25 разделительной катушки индуктивности щие входы операционных усилителей сое- соединен с инвертирующим входом треть- динены с общей шиной, отличаю- его операционного усилителя, а его щ и и с я тем, что, с целью увеличе- выход соединен с вторым выводок опор- иия динамического диапазона и повыше- ного резистора.

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано при проектировании преобразователей для работы с различными типами емкостных датчиков. Цель изобретения - расширение динамического диапазона и повышение чувствительности достигается путем раздельного регулирования чувствительности в каждом канале преобразователя. Для этого в устройство дополнительно введены дифференциатор 2, источник 3 .постоянного напряжения, кодоуправляемый резистор 5, разделительная катушка 10 индуктивности, опорньй резистор 12, третий операционньш усилитель 14 и амплитудный детектор. Устройство также содержит генератор 1 напряжения прямоугольной формы, кодоуправляемый резистор 4, сумматор 6, суммирующий резистор 7, клеммы 8 для подключения измеряемых цепей, разделительный 9 и опорный 11 конденсаторы, операционные усилители 6 и 1-3. В устройстве весь динамический диапазон используется для получения информации только об одной составляющей. 1 ил.. (Л kfn.C / д Ме«