Параметрический преобразователь физической величины в напряжение Советский патент 1979 года по МПК H03K17/26 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФИЗИЧЕСКСЙ ВЕЛИЧИНЫ В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение касается импульсной техники, в частности устройств, применяемых для преобразования физических величин в электрическое напряжение. Эти устройства применяются при измерении полей давления ударных волн в различных следах сейсмовзрьшных волн с помощью измерительных манганиновых пьезорезистивных преобразователей (МПРП) с импульсным питанием, волн динамических деформаций объектов с помощью измерительных тензорезистивных преобразователей, а также при формировании, в частности при укорачивании импульсных сигналов, ч

Известны измерительные преобразователи физической величины в напряжение, применяемые при экспериментальных исследованиях взрыва и его воздействия на объекты, состоящие из регистратора, генератора прямоугольных импульсов тока питания, манганинового пьезорезистивного преобразователя, согласующих сопротивлений и линий связи. Генератор импульсов тока питания и регистратор через соответствующие линии связи ш согласующие «Сопротивления Подключены к МПРП, испытывающему ударное воздействие 1.

Однако измерение исследуемого сигнала, при расположении его на плоской верщине импульса сигнала-подставки, происходит с больщой погрещностью. Динамический дщапазон регистратора в основном загружён информацией о параметрах сигнала-подставки, то есть импульса питания. Информация об исследуемом сигнале занимает лишь незначительный з асток динамического диапазона, поэтому искажения исследуемого сигнала возрастают одновременно с увеличением погрещности

0 измерения его параметров.

Известен также измерительный преобразователь физической величины в напряжение, состоящий из регистратора, генератора импульсов тока питания, параметрического преобразователя, линии

5 связи, согласующего резистора, ждущего блокщг-генератора с эмиттерной связью и цепью запуска, в котором выходы упомянутого генератора и преобразователя через линию связи соединены с согласующим резистором 2.

Однако в этом устройстве возникают искажения исследуемого сигнала при его регистрации изза импульсов питания поступающих на вход регистратора. Цель изобретения - снижение искажений исследуемого сигнала, обусловленных импульсным характером питания МПРП, поступающего на вход регистратора, что предотвращает загрузку его динамического диапазона бесполезной информацией в течение времени действия исследуемого сигнала. Это достигается тем, что в измерительном преобразователе физической величины в напряжение, состоящем из регистратора, генератора импульсов тока питания, параметрического преобразователя, лйнии связи, согласующего резистора, ждущего блокинг-генератора с эмиттерной связью и цепью загпуска, в котором выходы упомянутого генератора и преобразователя через линию связи соедииены с согласующим резистором, одна общая точка выходов генератора импульсов токов питания и параметрического преобразователя через введенный в устройство конденсатор соединена с одним входным контактом регистратора и коллектором транзистора, блокинг-генератора, вход цепи запуска блокшг-генератора подклйчен к выходу синхронизации генератора импульсов тока питания а другая общая точка выходов упомянутых генератора и преобразователя и другой входаой KOHTaKt регистратора подключены к эмиттерной цепи транзистора блокинг-генератора. На чертеже приведена принципиальная схема предложенного устройства. Измерительный преобразователь состоит из МПРП 1, линии связи 2 с согласуюпдим резистором 3, парйлелЬио которШу rroflioiio йшзд генератсфа 4 импульса тока питания, конденсатора 5, включенного между входным контактом регистратора 6 и точкой соединения резистора 3 и ге нератора 4. Параллельно входным контактам регистратора 6 включен ждущий блокинг-генератор, содержащий транзистор 7, импульсный трансформатор 8 и цепь запуска, состоящую из резистора 9„и конденсатора 10. Конденсатор 10 подключен между резистором 9 и выходом синхронизации генератора 4.. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии ток генератора 4 отсутствует и падение напряжения на конденсаторе 5 равно нулю. Транзистор 7 ждущего блокинг-генератора закрыт. При срабатывании генератора 4 к МПРП 1 через лгашю связи 2 поступает импульс тока питания 3 и. малая часть которого (т.к. R , где R(.- согфртивление согласуюпхего резистора 3) ответвляется в резистор 3. На согласующем резисторе 3 возникает напряжение сигнада подставки Ли иложённое через емкость конденсатора 5 к коллектору транзистора 7 ждущего блокинг-генератора и к входу регистратора 6. Од новременно на выходе синхронюации генератора 4 появляется сигнал, поступающий через цепь запуска 10-9 и базовую обмотку трансформатора 8 к базе транзистора 7, открывая его, В ждущем блокинг-генераторе возникает регенеративный процесс, в результате которого транзистор 7 переходит в режим глубокого насыщения. Емкость конденсатора 5 большим коллекторным током транзистора 7 заряжается до напряжения ДО, после чего блокинг-генератор отключается, коллекторный ток транзистора 7 снижается до величины обратного неуправляемого тока коллектора Начиная с зтого момента входное сопротивпение транзистора 7 по цепи коллектора возрастает на несколько порядков, от сотни ом до сотен килоом. С момента запирания блокинг-генератора напряжение на входе регистратора 6 уменьшается до нуля. Процесс заряда емкости конденсатора 5 происходит за время 10 с и завершается до момента возникновения на МПРП исследуемого сигнала. В соответствии с ходом процесса заряда емкости конденсатора 5 на начальном участке осциллограммы, зарегистрированной регистратором 6, фиксируется короткий (vlO с) сигнал колоколообразной формы, амплитуда которого не превышает величины Ди,. В последующие моменты времени, вплоть до прихода исследуемого сигнала, на осциллограмме фиксируется нулевое напряжение. G момента начала взаимодействия МПРП с исследуемым ударным давлением на преобразователе формируется информационный аналоговьгй сигнал, который через согласованную линию 2 и конденсатор 5 отводится к входу регист.ратора 6. Цепь передачи зтого исследуемого сигiiafta не вносит искажений, поскольку транзистор 7 ждущего блокинг-генератора заперт. С момента запирания блокинг-генератора динамический диапазон регистратора 6 не загружен бесполезной информацией. Таким образом, включение конденсатора 5 снижает искажетия исследуемого сигнала за счет предI отвращения загрузки динамического диапазона регистратора 6 бесполезной информацией. Формула изобретения Измерительный преобразователь физической величины .в напряжение, состоящий из регистратора, генератора импульсов тока питания, параметрического преобразователя, лвдии связи, согласующего резистора, ждущего блокинг-генератора с эмиттерной связью и цепью запуска, в котором выходы упомянутого генератора и преобразователя через линию связи соединены с согласующим резистором, отличающийся тем, что, с целью . уменьшения искажений исследуемого сигнала, одна общая точка выходов генератора импульсов токов питания и параметрического преобразователя через вр еденный в устройство конденсатор соединена с одним входным контактом регистратора ,.5 I и коллектором транзистора блокинг-генератора, вход цепи запуска блокинг-генератора подключен к выходу синхронизации генератора импульсов тока питания, а другая общая точка выходов упомянутых генератора и преобразователя и другой входной контакт регистратора подключены к эмиттерной цепи транзистора блокинг-генератора. Источники информавди, принятые во внимание при экспертизе iGt-od- Dennis Е., А constant Curreni source рг mangranin gotnge-ЬгслпзбиcefSjRe-viEw Science 3ns-lruments .40, 1969, № 11, pp. 1399- 402. 2. Авторское свидетельство N 395981, КЛ.Н 03 К 17/30, 1971.

-A