ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗБАЛАПСА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО, ЕМКОСТНОГО И ИНДУКТИВНОГОПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ Советский патент 1974 года по МПК H03M1/56 

1

Изобретение относится к области преобразования информации и автоматики.

Известен преобразователь разбаланса дифференциальных потенциометрического, емкостного и индуктивного первичных преобразователей в интервал времени, содержащий первичный дифференциальный преобразователь, подключенный к выходу интегратора, схему сравнения, один вход которой через делитель соединен с выходом интегратора, согласующее устройство и усилитель. Точность преобразования такого преобразователя невысокая.

Предлагаемый .преобразователь отличается от известного тем, что, в нем, в целях повышения точности преобразования, первичный дифференциальный преобразователь с последовательно включенными калиброванными элементами составляет измерительный мост, к диагонали которого, образованной общей точкой соединения калиброванных элементов и общей точкой соединения элементов первичного дифференциального преобразователя, подключен выход интегратора, другая диагональ измерительного моста через согласующее устройство и усилитель подключена к другому входу схемы сравнения, а выход последней соединен с входом интегратора и через резистор с входом усилителя.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого преобразователя; на фиг, 2 показаны вариан2

ты измерительного моста; на фнг. 3 - временные диаграммы работы преобразователя. Преобразователь содержит измерительный мост 1, составленный из дифференциального

емкостного первичного преобразователя 2 и образцовых резисторов 3 и 4; согласующее устройство 5 (изображено условно в виде трансформатора), усилитель 6, схему7сравнения, интегратор 8, делитель 9 напряжения и

резистор 10 обратной связи.

Измерительный мост, составленный из дифференциального индуктивного первичного преобразователя 11 и образцовых резисторов 3 и 4, ноказан на фиг. 2 а. Измерительный мост,

включающий дифференциальный потенциометрнческий первичный преобразователь 12 и

образцовые конденсаторы 13 и 14, показан на

фиг. 26.

Процессы, протекающие в отдельных блоках преобразователя, при использовании любого из нервичных преобразователей аналогичны. В качестве нримера рассматривают работу преобразователя с емкостным дифференциальным первичным преобразователем.

При включении преобразователя скачок напряжения Ly на выходе схемы 7 сравнения преобразуется с помощью интегратора 8 с постоянной времени тз в линейно-изменяющееся напряжение Us, которое через резистивный

делитель 9 (с коэффициентом деления )

поступает в виде t/o иа один из входов схемы сравнения. На другой ее вход подается прямозголыюе иапряжепие . усилителя, состоящее из суммы двух напряжений, первое из которых Kio-Uj (/С)), а второе является разностью двух напряжений, полученных путем дифференцирования цепями 2-3 и 2-4 с постоянными т.г-j (Со+ДС) и , Ro{Co-ДС) линейно-изменяющегося напряжения Us, где RO - сопротивление калиброванных резисторов 3 и 4, Со - номинальпые зпачения емкостей первичного преобразователя 2, ДС - величины отклонения этих емкостей от поминальных значений, /Сю - коэффициепт передачи резистивной цепи усилителя 6 по цепи обратной связи с выхода схемы сравнения. В этом случае процесс описывается следующими соотношениям :

f/6.-2,.-f

я

«уАГе-Лб

и,и, f дс.

- -4-А

к II

где По - коэффициеит нередачи согласующего устройства 5;

/Сб - коэффициент передачи сигнала 5 усилителя с обратной связью.

По достижении равенства 1/ 6 выходное напряжение схемы сравнения изменяет знак, и далее нроцессы повторяются.

Согласующее устройство необходимо для исключения синфазной составляющей сигнала моста 1 на выходе схемы сравнения.

Усилитель служит для повы нения чувствительности и коэффициепта преобразования преобразователя. Введение резнстора 10 обратной связи улучшает характеристики преобразователя, поскольку диапазон изменения интервалов времени на выходе становится конечным ().

При исполнении усилителя и схемы сравнения на микросхе.мах (например, типа 1УТ4016 с /Су 10) и в случае обхвата тракта усилепия глубокой отрицательной обратной связью так, чтобы /Сб С/Су стабильность начального периода автоколебаний То и Тх Т-Го определяется параметрами пассивных элементов Ко, % и резисторов обратной связи усилителя и может быть достаточно высокой.

Для емкостного нервичного дифференциального преобразователя

7 г , - ,-К,-п„

для ипдуктивного дифференциального первичного преобразователя

.Лв-П„ «О

а для потеициометрического

.С„-/Св-«,

Схемное решение интегратора 8 может быть простейшнм, носкольку его параметры не оказывают влияния на Гд и То. Дрейф активных элементов схемы (усилителя, интегратора, схемы сравнения) так же как и колебания напряжения питания, которые могут вызвать колебания выходного уровня U схемы сравнения, влияние на Т оказывают незначительное.

Иа фиг. 3 Ui - напряженне нзмерительной диагонали моста I.

Предмет изобретения

Преобразователь разбаланса диффереициальных потепциометрического, емкостного и

ипдуктивного первичных преобразователей в

интервал времени, содержащий первичный

дифференциальный преобразователь, подключенный к выходу интегратора, схе.му сравнения, один вход которой через делитель соединен с выходом интегратора, согласующее устройство и усилитель, отличающийся

т-ем, что, с целью повышения точности преобразования, в нем первичный диффере1щиальнын нреобразователь с последовательно включе Н ыми калиброванны.мн элемента.ми составляет измерительный мост, к диагонали которсго, образованной общей точкой соединения калиброванных элементов и общей точкой соединения элементов первнчного дифференциального преобразователя, подключен выход интегратора, другая диагональ измерительного моста через согласующее устройство и усилитель подключена к другому входу схе.мы. сравнення, а выход последней соединен с входом иитегратора и через резистор с входом усилителя. ни Р

PUZ.J

Г

п г/J /4

п

а

J

Фиг. 2