ВСЕСОЮЗНАЯ .n^T[HTHG-TiX:i;r-;EjiAH;Г. М. Поповf.. : ^^.- ^., ^^W ftL.*-.- ;.- ; ' Советский патент 1971 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к автоколебательным системам типа RC. Данные автоколебательные системы могут быть использованы в качестве высокочувствительных первичных измерительных преобразователей в устройствах, предназначенных для целей измерения и контроля электрических и неэлектрических величин, с помощью датчиков, преобразующих измеряемую величину в изменение электрического сопротивления или емкости конденсатора. Предлагаемое устройство также может быть использовано в качестве автогенераторов специального назначения и частотных логических элементов.

Пзвестен частотный измерительный преобразователь, выполненный в виде / С-автогенератора с фазосмещающими / С-элементами и с термистером в цепи отрицательной обратной связи. Однако он малочувствителен.

Для повыщения чувствительности предлагаемого частотного измерительного преобразователя параллельно резисторам фазосмещающих С-элсментов включены дополнительные конденсаторы.

На фиг. 1 дан вариант принципиальной электрической схемы частотного измерительного преобразователя типа RC.

отрицательной р обратных связей, термистОра ТМ, конденсаторов / С-элементов Cci и Сс2Комплексный коэффициент передачи преобразователя равен: K. K.-i Ks Кз-Л+j В,

где (1) Ki и KZ - соответственно комплексные коэффициенты передачи первого и второго каскадов усилителя, K.z- комплексный коэффициент передачи мостового четырехполюспика, образующего цепи обратных связей.

В предлагаемом устройстве условия самовозбуладения выполняются для двух частот. Экспериментально установлено, что при соответствующем подборе параметров элементов

схемы и при незначительном изменении одного из частотозадающих элементов преобразователь скачкообразно переключается с одной частоты на другую. Управление частотами преобразователя наиболее удобно осуществлять изменением величин элементов цепи положительной обратной связи, которая используется как измерительная. При этом пизщая частота модулирует высшую. Форма автоколебаний практически синусоидальна,

но имеются режимы, где форма автоколебаний несколько отлична от синусоидальной. торов Сшь Величина емкостей CmiCuts в лампах автогенератора слагается из емкости сетка-катод, емкости монтажа и емкости специально подключаемого конденсатора. Емкости С-элементов Ссь Сса значительно больше по величине шунтирующих емкостей Cmi-СшзТребования, необходимые для получения условий переключения частот, следующие: , где Ло1 - коэффициент передачи преобразователя на низшей частоте, Ло2 - коэффициент передачи преобразователя на высшей частоте. Самовозбуждению преобразователя одновременно на двух частотах соответствует условие:(4) Большую роль для получения дискретно-частотного эффекта играет инерционная нелинейность --термистор. В предлагаемом устройстве термистор, выполняя известные функции, «фиксирует частоты при их переключении. При периодах автоколебаний, значительно меньщих постоянной времени термистора, сопротивление термистора не успевает изменяться в такт с генерируемой частотой. Его сопротивление определяется некоторой рабочей точкой на характеристике ). При возмущениях, времена которых соизмеримы с постоянной времени термистора, его рабочая точка начинает смещаться по характеристике на некотором участке в такт с возмущением или с определенным запаздыванием. Так как вещественные части коэффициентов передач Ло1 и Ло2 хотя и близки по величине, но различны, то установившимся режимом автоко510 15 20 25 30 35 40 лебаний на каждой из частот соответствуют разные близко отстоящие точки на характеристике термистора. Термистор, включенный в цепь обратной связи, регулируя коэффициент усиления первого каскада, способствует тому, что при работе преобразователя в режиме переключения частот баланс амплитуд возможен только на одной частоте. После переключения преобразователя в сторону высшей частоты имеется область, где крутизна 6 изменения частоты значительно больше, чем это имеет место в известных схемах / С-автогенераторов при изменении того или иного частотозадающего элемента. Характер изменения частоты преобразователя при изменении емкости конденсатора Спи, для одного из вариантов схемы представлен на фиг. 2. Моменту скачка соответствуют частоты: /i, гц и /вс 10 кгц. Крутизна изменения в области низких частот незначительна. В области высщих частот крутизна 5 130 гц/пф при линейном характере изменения. Эта особенность преобразователя позволяет не только регистрировать отклонения измеряемых величин по уровню, но и позволяет с высокой точностью измерять в аналоговом виде величину отклонения без применения компенсирующих устройств. При увеличении высшей рабочей частоты крутизна преобразования увеличивается. Предмет изобретения Частотный измерительный преобразователь, выполненный в виде / С-автогенератора с фазосмещающими С-элементами и с термистором в цепи отрицательной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя, параллельно резисторам фазосмещающих RC-элементов включены дополнительные конденсаторы.

Юкгц