Квазиуравновешенный преобразователь информативного параметра датчика в частоту Советский патент 1991 года по МПК G01R23/00 

ю

О5

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению параметров двухэлементных двухполюсников, и может быть использовано при построении преобразователей параметров датчиков, представляемых двухэлементной RL, RC последовательной или параллельной схемой замещения.

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

На чертеже представлена функцио- ьальная схема квазиуравновешенного преобразователя информативного параметра датчика в частоту.

Преобразователь состоит из гене- 1, усилителя 2, датчика 3, сбразцового элемента 4 выпрямителя 5, синфазного 6 и квадратурного 7 фазочувствительных выпрямителей, блока 8 сравнения. Элементы 3 и 4 образуют блок 9 образцового и измеряемого элементов, которые могут в блоке 9 меняться местами.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение с выхода генератора 1 подается на вход усилителя 2, выходное напряжение которого определяется измеряемыми параметрами датчика 3 (4) и образцового элемента 4 (3). В случае последовательной двухэлементной RgL -схемы замещения датчика 3 выходное напряжение усилителя 2

1 R

U2 u ivjfe)

где U - выходное напряжение генератора;

RO - образцовый резистор; СО - круговая частота

или

U, -U2

(R-x + -) (RO J -

Это напряжение поступает на опорные входы фазочувствительных вьтрями- телей 6 и 7, которые выделяют соответственно активную Re U, и реактивную Imц U составляющие напряжения U1 относительно напряжения и„:

Реактивная составляющая Im U. поступает на вход блока 8 сравнения, на другой вход которого подается выпрямленное напряжение с выхода усилителя 2 U5 mud Ug. Напряжение на выходе блока 8 сравнения

и&

где К

Л -й)Ьхч „

(-) mud U« К.,

R0с

, - коэффициент передачи блока

сравнения,

изменяет частоту генератора 1 до наступления состояния равновесия, характеризующегося равенством U,. и (. В состоянии равновесия , а частота генератора определяется выражением

f -|2

О т

2 и Lx

Значение неинформативного параметра определяется по выходному напряжению синфазного фаэочувствительного выпрямителя 6:

-п 5 и кя

Когда датчик 3 представлен последовательной К Сх-схемой замещения,функции преобразования его параметров описываются выражением

f -2Тс75 в И R4 U2ti

Если датчик 4 состоит из параллельного соединения RyLjj, то

0

5

f

Ro

и ReU2U Ч If

2 IT L j(uz лх

а для датчика 4, состоящего из параллельного соединения, функции преобразования имеют вид

f и Ren ui и - X Ro U2 2 R

В том случае, когда информативным параметром датчика является сопротивление Ry, образцовым элементом должны быть конденсатор и катушка индуктивности,

51

Таким образом, преобразователь позволяет преобразовывать параметры датчиков с параллельной схемой в режиме заданного тока, а с последовательной - в режиме заданного напряжения .

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

Формула изобретения

Квазю/равповешенный преобразователь информативного параметра датчика в частоту, содержащий генератор, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом вы

прямителя,. вход которого соединен с выходом усилителя, блок образцовых и измеряемых элементов} включенный между входом и выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены синфазный и квадратурный фазочувствительные выпрямители, сигнальные входы которых соединены с выходом генератора, а опорные их входы соединены с выходом усилителя, выход квадратурного фазо- чувствительного выпрямителя соединен с вторым входом блока сравнения, а выход синфазного фазочувствительного выпрямителя является выходом квазиуравновешенного преобразователя, при этом выход генератора соединен с вторым входам блока образцовых и измеряемых элементов.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования параметров датчиков с двухэлементной нерезонансной последовательной игги параллельной схемой замещения. Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексного напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика. Устройство содержит генератор 1, усилитель 2, датчик 3 (4), образцовый элемент 4 (3), выпрямитель 5, синфазный 6 и квадратурный 7 фазочуяст- вит-ельные выпрямители и блок сравнения 8. 1 ил. S