Преобразователь параметров конденсаторов в унифицированные сигналы Советский патент 1977 года по МПК H03K13/20 G01R27/26 

I ., .... .

Изобретение относится к области эпектроязмернтепьйой j техники и может быть испоиьзсшано для измерения значений параметров конденсаторсж :

Наиболее широкое распростравевиа для 5 нзмере я шфаметров конденсаторов нашли равновесвые мосоы переменнсиго тока с аи потовым в дискретным фавновешиванием, но они слсхжны и имеют низкое быстродёйст вне i.10

Известен преобразстатель параметров двухэпементных нерезонанс шых зпектрическнх цепей в унв4яавроваШ Ь е сигнаШ, в котором шдход ycjBiHTena постоянного тока, в день. трв1штепьной обратной связи которого еключен;15 сшфвый элемент подключен к одному входу ава логовогосумматора, вАод которого подключен к выходу дискретно управлйемсйго д ателя, управляющие входы последнего соединены с выходами реверсивнюО счетчика, а аналб 20 вход - с выходом t интегратора и с одним входом дифференциального усилителя ОРраничителя; выход аналогового сумматора поа ключей одновременно через: дифференциатор ; ко входу усилителя и ко второму входу

ференциального усилителй-ограничителя,, вь ход которсяо соединен через измеряемую цепь со входом усилителя постоянного тока и со входом интегратора; выходы усилителя, генератора {тактирующих импульсов и йифферв циального усапнтеля-ограничителя подключены к соответствующим входам логической (зхемы, два выходы которой подключены к суммирующей и вычитающей шинам реверсивного счетчика 2 ,.

Однако известное устройство имеет невысокую точность преобразования, так как . погрешйость коэффициента передачи усилителя постоянного тока и погрешность коэффициента передачи аналогового сумматора входят в суммарнузо погрешность преобразования, потому что уравновешивание составл5пошей напряжения пропорциональной одному из иэмеряемых параметров исследуемой цепи, происходит на выходе аналогового сумматора, и общая обратная связь не охватывает усилитель постоянного тока,

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Это достягаетса тем, что првебраэоватвль араметров конденсаторов в 71Шф)1иированные игналы содержащий двффоренциапьвый усиитвль-ограничитеш выход которого соединен через интегратор с иивертируюпщм ахо дом дифференциального усвпнтеля-ограничян теля с аналоговым входом дискретво управ яемосо сопротивлейЯя а с №одом преобрегаователя{шраметр на |рвжевве, при этом jmpa ляюише вхоДы дискретно управп еемовго| ctmpo- O тивпеийя соединены с соответствующими вь ходами реве|р)сшшого счетчика, а выход г ; входом прдоёразюатвдя аарамётр- й&« пряжение в х сюратрр тактовых импупьсов, снабжен аналогювымиЕеверто}}оМ| первкпюча 15 толем, иитегргрукжшм I усилителем, бвовом сравнения интервалов , делителем часх TOtu, причем вход aRantxroBoro инвертора соединен с выходом преобразсюатепа шф мётр-напрюквиве, а выход - с неинвертвр}; ющям входом дифферетшшшногб усш1втел0 ограничителе н с одвам вэ ходов парегш чателя, щ зггов вход перавлючатепв соешншн иепосредствеиво о выходом прес рвзоватвлв параметр-ншфякевше выход первгпючатвлг 25 подключен ко входу иитеграруююего усвлатв яяг выход кошйсго соеданен с (щним вэ вхо дов блока сравйеввя внтервалю времевя, ГО& вход последйко с выходом г& нератора тактош)х вмпу1щ с№ и входом гвл& 30 теля частоты, прячем вь1ход делителя 4&crt ты иодкшочеи к оставшёмусв входу блояа сравнения ивтерввлое времена и Е управляв ющему входу перешпочатепв, а выходам бпси ка сравнения Rn«iiiBanc& времени соедвнеш с суммир оашм и «ыы атааоваям входами р@ч версивного-счетчика соответственно I На фм1. 1 прмвеаеяв струк17рйа0 схема ореобрааоватепя; иа фаг. 2 - эемешые диа граммы напражеянй в харвагврвыя течках . л схемы.

Устройство соаярусяг преобрв явтепь 1 параметр-ваорбяювяв (ЛПН), до эрваШгапь Hbift усилнтельр огрвйичяте 1ь 2 ), иате грат1ф 3 (ИНТ), ossct ffBo упраапяэмое ct противление 4, вервключвтею 5, аивпогшый инвертор Qf внтегрщчлюдяй усилитель 7 (ИУ) блок В сравиЕшяя j вят явапов г& яератор 9 тактовых тлаупьое, делитель 1О частоты (ДЧ),| реверсввйиЗ счетчвк 11 (РСч) атом Mcsiwt цреобраз татоая 1 воАкоючеи чвреа вваяогопыД инвертер 6 к неиююртяруювюмог вкооу диффврекцявпьного усилителя 2, инвертирукнций вход RfffCjparo подхлючев через интегратсф 3 s erv же вь ходу; выход сштвгрвто ю 3 подкл1оч1ев к пер вому входу ППН1 И к aaesitftt&f «ходу дискретно у1фаапяемог& сшфотяшюшш 4, управляющие вхсфры яосяедвегб сбвщгаепы i выходами счетчика 11« а eaottm - со

входом преобразователя, .Один аналоговый вход пе 5еключателя 5 соединен с выходом преобразователя 1, а второй -- с выходом аналогоБОга инвертора 6, а выход переключателя 5 подключен через интегрирующий усилитель 7 к одному входу блока сравнения 8, второй вход которого соединен с выходом генерат(а 9 и со входом делителя частоты 1О, а третий - с выходом делителя частоты 10 и с управляющем входом переключателя 5;выходы блока сравнешя 8 по/щлючены ко вх(здам реверсивного счетчика 11,,

В устройстве преобразователя 1 .1федста к лает собой делитель напряжения, составленш 1 иа измеряемся цеш и сопротивп нвя,. которое Ъ1ащунтировано 1усш1ителем постси гнного тока.

Устройство раёотает1 следующим образом

При включении преобраз шателя дифферент шалькый : усипитепь-огран0чнте1 ь2из а; б(8Ш шого значе1ша коэффициента усиления находа1ч оа в вжышенном состоянии и с его выхода снимается напряжение -t- Е « С выхода инте- гратвра 3 снимается напряжение гдвТц - разкюр ПОСТОЯННОЙ времени тора 3, а t - текущее время. Это напряж вне поступает на инвертируюпшй вход усилЕ теля 2 и на вход дискретно управляемого сопротивления, напряжение с выхода которо го поступает на один ЕЖОД преобразователя 1 и имеет вид ЕО д где - сопротиаяение 4,|Л

Одновременно напрд:я(дние с выхода инте rpaTtq поступает ня второй вхсщ г эвобразсжзтвля 1, с кыкош Km&pasu напряжекие поступает на неинвертирующий вход усилителя 2 в держит насыщенном состоянии В момент смены знака разности напряжений за &Х(Швх усилитола 2 напряжение на его шдходе скачкомизменяется до величины ,ЁУ за счет глубок«й1 положительной обратной «звяаи по цепш выход усилителя 2, - интеграТ1Ч 3 преобразователь 1 аналоговый и Ёврт р 6 - неинвертирующйй вход усипнтепя 2) я Ш ЯсаншЙ гроцесс повторяется,

Прямс опьные импульсы с выхода усилители 2 поступают на вход интегратора 3, с sSitxbae Kfffoparo вапряженве поступает ка вход преобразователя 1| на второй вход EOTqporo .поступают; импульсы тока с выхода ссиротивпения 4, С выхода ППН1, при этом снимается напряжение.

u,.b(cR..|pt)

{

Переключатель S поочередно подключает по входу интегрирующего усилителя 7 на примыкающие, одинаковые и равшле 0,5. TO интервалы времени напряжение +Ц ( t ) и получаемое посредством инвертирования с помогаью вналогового инвертора 6 напряжение tfir ( t ). В результате этого к концу периода. Т где Тд - период выходных делителя частоты 1.0} на выходе интегрирующего усилителя 7 появляется SBdlco пере)4ённый сигнал пршругольвой формы, пи скЬажн Х2ти котсфого можно судить о степеЕШ кошевсвцкл лвнейно изменяюшейся составляюшей ш 1ходндг6 свгнала ППН JL.i Анапвз скввжноСти выхолиого сигнала уси лв;гвпя 7 пройзврдагря с помощью блока ера нбния 8f осушествляюшёго . число, ifMnyhibCiaiix яодов положнтедь&ой и отрвцателш вой iiecTac tiane с выхода усшш1«ля 7 ВсАи эти коды не ра1ввы, то при поступле « аии в 6;t6K сравнения 8 импуэ|ьса опроса одном.из выходов последнего появляется числ илсцп шс соотватсттвуюшее разноста ЕОДЮ ддительности попожигельной и отрицатеяьвой частей сигнала с выхода усглитела 7. Это число записывается в счетчике 11,,сигнаяы1С выходов R&ropetro переключают сстротвшюние Ri дискретно управляемого сшфотявпенЕг 4. ... . . Опясанныб процесс пюторяется до Ш|ПШи иення усяовнй :- :; й.к .,,;.... ., На выходе врер(аэ(яа7бШ 1. фа этсш будет только :аввкЬй(р ф | 1|919 угопыюй формы, j Mifi}(( 1фош 1Шовальна емкоств исспеауемод аванса oepiioa токопебангй в схеме одвозявчво О фдве/ш ется значени л этой емксюти. Число вмяуя&сов зафЁЁ тйр аиных к дто мумоменгувремени всчегчике 11, равоавачх но определяется зачением сопротивления ябследуемой «епи«; Форм у л а из о б ре т ей в я Преобразователь параметров конденсаторов в унифипщ)ованные сигналы, содержащий дифференциальный усилйтель-гаграничитейь. ВЫХОД которого соединен через интегратор с инвертирующим входом дифференциального усилителяи-ограйичителя.с аналоговым входом дискретно управляемого сопротивления и с входом преобразователя fпараметр- напряж ние, при этом управляющие входы дискретно управляемого сопротивления соединены с со: ответствующнми выходами реверсивного счетчика, а выход - со втсфым входом преобразователя П фаметр напряжение« а также генератор тактовых нмпульсов, отличавшийся тем, что, с целью повышения точности преобразования,. он снабжен аналогоеым инвертором, переключателем, интегри рующим усшлвтелеы, блоком сравнения интер валов , делителем частоты, причем вход aBianoroeoro анвертора соединен с выходом тфе дзоаатепя парамётр апряжение, в vtssxin - с вевавертвруюшим входом диффе решшальяого усвлгтеяа-ограничителя и с од шы аэ шестов оерекаючателя, /фугой вход 1Ш{ ешш$чвтвля оесосредственво с п{юоефвэ(нзагедя параметрнапряжв ыие, ЮЗХ1Щ ввре&оочатвяяЩ хлючШко каоду натггрщ)ращего усвавфеля выход котсфс го соевщавв с СЩЕИМ блока. сравни шш вш- шапвв аремв |фугсА вход последвето с вьсходом { евервтс такто в шутшсоа г деяятеля частот, выход двлв1«аз подключен к оставшемуся входу блока с 11вваеввя интервдаюв гремеш в к упрвешшяавму входу nepesnjoчателя, а г лхоян бпока сравнения ввтервалов времени соедввены о сумм фукяцвм в вычитоЮШ0М входами ревер(8наго счегчшса соответ Ствеиво, Источники ннформаове, првватаю во внямайие при экспертизе: - 1 уЗйц1тейн С, Л. Изменение характврво ТИК конДеисатЬробв.,Л,Энергия i671| , с,71, рис, , 2. Автфское свидетеш соъо СССР J 534032,,кл,:Н ОЗ К 13/20,.2a.Ql,7e.

1)У02

И Urn У

пппппп пп пп

УЧЮ