Устройство для преобразования в частоту выходного параметра резистивного датчика Советский патент 1976 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть иснользовано нри работе с резистивными датчиками, например тензодатчиками и термометрами сопротивления.5 По основному авт. св. № 430505 известно устройство для преобразования в частоту выходного нараметра резистивного датчика, содержаш,ее интегратор, выход которого подключен к инвертирующему входу сравниваю- JQ щего устройства на операционном усилителе, причем выход последнего через резистивный делитель из измеряемого и образцового резисторов подключен к неиивертирующему входу сравниваюпдего устройства и непосредст- jвенно - к неинвертирующему входу интегратора. Однако в известном преобразователе при работе с резистивными датчиками, имеющими начальное сопротивление увеличение кру- 20 тизны функции преобразования неизбежно сопровождается увеличением начальной частоты, т. е. принципиально отсутствует возможность раздельной регулировки начальной частоты и крутизны функции преобразования. 25 С целью обеспечения раздельной регулировки начальпой частоты и крутизны функции преобразования, в него введен операционный усилитель, в цепь отрицательной обратной связи которого включен резистивный делитель, 30 а неиивертирующпй вход соединен с выходом делителя из образцового резистора и резистивного датчика, выход операционного усилителя подключен к инвертирующему входу интегратора. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит интегратор 1, сравнивающее устройство 2 на операционном усилителе, делитель, состоящий из образцового резистора 3 и резистивного датчика 4, операционный усилитель 5, делитель в цени отрицательной обратной связи операционного усилителя 5 на резисторах 6, 7. Устройство цредставляет собой частотный преобразователь с переключением нанравления интегрирования, причем переключение в примыкающих циклах преобразования осуществляется за счет изменения полярности напряжения сравнивающего устройства 2. В процессе работы устройства линейно-изменяющееся напряжение с выхода интегратора I, являющееся результатом интегрирования разности напряжений, -( и,и. R,, + А;., V «е У UQ-амплитудное значение знакоперегдеменного импульсного напрян ення

.

с выхода сравнивающего устройства 2;

3 - значение сопротивлеиия образцового резистора 3; /,i-)-A/.v - значение выходного сонротивления датчика 4;

Кб, Rj - значения сонротивлений резисторов 6 и 7 соответственио,

сравнивается с уровнем напряжения .

3 + + Д.г

в момент выполнения указанного равенства, за счет практически безынерционной цепи положительной обратной связи (с выхода сравнивающего устройства 2 через делитель на его неинвертирующий вход), происходит лавинообразный нроцесс перехода сравнивающего устройства 2 в новое состояние, характеризующееся изменением полярности его выходного напряжения, при этом меняется знак крутизны линейно-изменяющегося напряжения интегратора 1 и аналогичным образом начинает формироваться новый полупериод выходных колебаний.

Выражение, связывающее частоту выходных колебаний со значением преобразуемого параметра, может быть представлено следующим образом

// „-гД/.с

«.

V йя

R.

6 У

где т - постоянная времени интегратора 5.

Из последнего выражения следует, что функция преобразования рассматриваемого устройства линейна, причем благодаря наличию второго члена из выходной частоты вычитается постоянная составля10Н1,ая частоты, что

позволяет обеспечить требуемое значение начальной частоты (вплоть до нуля) при практически любом значении крутизны функции преобразования.

Формула изобретения

Устройство для преобразования в частоту выходного параметра резистивного датчика по авт. св. № 430505, отличающееся тем, что, с целью обеспечения раздельной регулировки начальной частоты и крутизны функции преобразования, в него введен операционный усилитель, в цень отрицательной обратной связи которого включен резистивный делитель, а неинвертирующий вход соединен с выходом делителя из образцового резистора и резистивного датчика, выход операционного усилителя подключен к инвертирующему входу интегратора.