СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ^?С1-ПАРАМЕТРОВ В ЧАСТОТУ Советский патент 1973 года по МПК G01R27/26 

1

Известные способы преобразования RCLпараметров в частоту, основанные на частотном уравновешивании мостовых схем, в которые включены исследуемые 7 С -элемеиты, обладают большим временем установления частоты на их выходе.

Способы преобразования CL-пapaмeтpoв в частоту, основанные на использовании переходных процессов в интегрируюших Сили L-цeпяx, имеют обратно пропорциональную зависимость частоты от CL-napaметров.

Цель изобретения - получение линейной функции преобразования при высоком быстродействии.

Это достигается тем, что на дифференцирующую схему с постоянной времени Тх, содержащую исследуемый R-, С- или L-элемент, подают линейно изменяющееся напряжение , а прямоугольный импульс на выходе дифференцирующей схемы, амплитуда дифф которого определяется значением преобразуемой величины, интегрируют

// -. dU .

дифф -

dt

Г

dt - Ы,

и,

Tj

дифф

t

где т - постоянная времени интегратора.

В момент равенства интеграла опред еленному его значению переключают напряжение, питающее дифференциальную схему, т. е. если сначала подавали линейно возрастающее напряжение , то теперь подают линейно падающее напрян ение / 1/п - kt, где Un - пороговое напряжение.

После переключения линейно изменяющегося напряжения полярность прямоугольного импульса на выходе дифференцирующей схемы изменяется на обратную. Этот импульс также интегрируется до определенного значения интеграла, после чего вновь переключают линейно изменяющееся напряжение на обратное, и циклы преобразования повторяются.

Так как амплитуда f/дифф импульсов на выходе дифференцирующей схемы прямо пропорциональна постоянной времени Тх, равной RC или LIR, т. е. пропорциональна преобразуемому параметру, а время заряда интегратора до определенного значения Уп обратно нропорционально входному напряжению t/дифф интегратора, то частота циклов «заряд-разряд интегратора, прямо пропорциональна преобразуемому / CL-параметру. Действительно, в момент равенства выходного напряжения интегратора /„„т пороговому

значению f/n (3 , f -JL-j i f/n На фиг. 1 показана блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие способ. Устройство состоит из дифференцирующей схемы 1 (например RC- или RL-nenn), интегратора 2, сравнивающего устройства 3 и управляемого генератора 4 треугольного напряжения. Линейно возрастающее напряжение, фиг. 2, а, с выхода генератора 4 поступает на дифференцирующую схему 1. Положительный импульс, фиг. 2, б, напряжения на выходе схемы 1 интегрируется интегратором 2. В мо- 20 мент равенства напряжения, фиг. 2, в, на выходе интегратора пороговому напряжению Ua, срабатывает сравнивающее устройство 3, которое выдает сигнал на генератор 4. В результате с генератора 4 выдается на генера- 25 тор 4. В результате с генератора 4 выдается линейно падающее напряжение, а со схемы / - импульс отрицательной полярности. В момент разряда интегратора 2 до другого порогового уровня f/n, вновь срабатывает 30 сравнивающее устройство 3, и с генератора 4 выдается линейно возрастающее напряжение и т. д. Частота переключения генератора 4 (фиг. 2, г) пропорциональна измеряемому па- 35 раметру. 5 10 15 Ha фиг. 2 пунктиром показан случай, когда значение преобразуемого CL-параметра увеличилось. При этом увеличились амплитуда импульсов на выходе дифференцирующей схемы / и скорость заряда интегратора и раньше сработало сравнивающее устройство, т. е. повысилась выходная частота преобразователя. Данный способ можно использовать и для преобразования в частоту сигналов дифференциальных С1,-датчиков и мостовых датчиков. Для этого дифференциальный датчик необходимо включить в мостовую дифференцирующую схему, а сигнал разбаланса моста интегрировать. Предмет изобретения Способ преобразования ,-параметров в частоту, основанный на использовании процессов в RC- или i/ L-цепях при периодическом возмущающем воздействии, отличающийся тем, что, с целью получения линейной функции преобразования при высоком быстродействии, элемент, параметр которого преобразуется в частоту, включают в дифференцирующую схему, на которую подают линейно изменяющееся напряжение, и интегрируют полученное напряжение до момента равенства интеграла определенному значению, в момент равенства переключают линейно изменяющееся напрял ение и интегрируют напряжение обратной полярности на выходе дифференцирующей схемы до определенного значения интеграла.

п.

I1 I1 I1 I1 I1 I1 Г