Преобразователь информативного параметра датчика в частоту Советский патент 1991 года по МПК G01R27/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению параметров двухэлементных двухполюсников, и может быть использовано при построении преобразователей параметров датчиков, представляемых двухэлементной R-C схемой замещения.

Целью изобретения является повышение точности преобразования информативного параметра датчика в частоту путем того, что в процессе уравновешивания преобразователя осуществляется сравнение с опорным напряжением напряжения, пропорционального только информативному параметру датчика, а не модулю комплексного сопротивления, как в прототипе.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя информативного параметра датчика в частоту.

Преобразователь состоит из генератора 1, усилителя 2, датчика 3, образцовой емкости 4, сумматора 5, выпрямителей 6, 7, 10, фазовращателя 8, схемы 9 сравнения. Выход генератора 1 соединен с входом усилителя 2, цепь отрицательной обратной связи которого состоит из датчика 3 и образцовой емкости 4, и с вторым входом сумматора 5. Выход усилителя

О5 Q3

оо о ел

00

31

2 соединен с входом первого выпрямителя 6, соединенного своим выходом с первым входом схемы 9 сравнения, с входом второго выпрямителя 7 и с фазоврщателем 8. Выход второго выпрямителя 7 соединен с входом второй схемы 9 сравнения, а выход фазовращателя 8 через третий выпрямитель 10 соединен с третьим входом схемы сравнения 9, чей.выход соединен с управляющим входом генератора 1.

Преобразователь работает следующи образом.

Напряжение с выхода генератора 1 подается через датчик 3 на вход усилителя 2, выходное напряжение кото- рого определяется измеряемым параметром датчика 3 и образцовой емкости 4

1 /jbOC о

U2

-U

RX + 1/jWCM

1

(

С 0- Су

25

Rv где U, - выходное напряжение генератора1,

образцовая емкость; активная составляющая сопротивления двухполюсника,

U, -иг(1 + J«CURX) .

Выходное напряжение сумматора 5, рав-30 ное сумме напряжений Ug и U,

35

U3 U2. + tf, Ua - Uz(1 + JQCURX) -UЈJ«CURX,

поступает на вход фазовращателя 8, который выполнен в виде интегратора, выходное напряжение которого равно:

1 ;т CURX

и, -и.

3JWCR

- -и,

Ј CR

40

где С - емкость интегратора

Напряжения U2, U3 и U4 через выпрямители 6, 7 и 10 поступают на 45 вход схемы 9 сравнения. Схема 9 сравнения изменяет частоту генератора 1 до тех пор, пока сумма напряжений,

I, не будет рав- 50

О

и онапряжение на выходе третьего выпрямителя,

K-i

к

10

к

- коэффициенты передачи прямителей 6, 7, 10. Подставив значения напряжений (1), находим

-и, -к,

к и,

сосцкх.

К7- |и 1 GuRyK 0 0 IU2I ГРu

f

откуда после несложных преобразователе,г получаем:

1

,Ке

2fiK v CM

J R,

KIP CR

f

0

5

0

5

40

4550

55

Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет преобразовать информативный параметр датчика 1/RX в изменение частоты генератора.

Повышение точности преобразователя достигается за счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексного напряжения., зависящая только от информативного параметра датчика. Формула изобретения

Преобразователь информативного параметра датчика в частоту, содержащий генератор, датчик с входными клеммами, схему сравнения, усилитель, первый и второй выпрямители, причем выход генератора соединен с клеммой датчика, вторая клемма соединена с входом усилителя, выход которого соединен с входом первого выпрямителя, соединенного своим выходом с первым входом схемы сравнения, второй выход которой соединен с выходом второго выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены конденсатор, фазовращатель, третий выпрямитель и сумматор, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй вход - с выходом генератора, причем выход сумматора соединен с входом второго выпрямителя и через фазовращатель и третий выпрямитель - с третьим входом схемы сравнения, выход которой соединен с управляющим входом генератора, а конденсатор соединен с входом и выходом усилителя.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров двухэлементных двухполюсников. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается за счет того, что с заданным значением при измерении сравнивается составляющая комплексного напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика. Генератор 1 соединен с клеммой датчика 3 и с входом сумматора 5, вторая клемма датчика 3 соединена с входом усилителя 2, с выводом конденсатора 4, выход усилителя соединен с вторым выводом конденсатора, с входом выпрямителя бис вторым входом сумматора 5, выход которого соединен с входом второго выпрямителя 7, с входом фазовращателя 8, последовательно соединенного с входом третьего выпрямителя 10, причем выходы выпрямителей 6, 7, 10 соединены соответственно с входами схемы сравнения 9, а ее выход соединен с управляющим входом генератора 1. 1 ил, Ј (Л

Редактор М.Циткина

Составитель П.Тарасенко

Техред А.Кравчук u Корректор С.Юекмар

Заказ 926

Тираж 416

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное