Частотный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в частотных системах телемеханики, телеметрии и других электронных устройствах для преобразования малых относительных изменений сопротивления, а также неэлектрических величин В частоту или период электрических колебаний.

Известен частотный преобразователь, содержащий интегрирующий и дифференцирующий усилители с резисторами и конденсаторами, резистивный сумматор, измерительный мост, дифференциальный усилитель, генератор синусоидальных колебаний, включающий В себя усилитель с цепями частотно-независимой отрицательной и положительной обратной СВЯЗИ .

Однако устройство имеет высокую чувствительность к емкостной асимметрии измерительного моста.

Известен частотный преобразователь, содержащий первый усилитель с отрицательной обратной СВЯЗЬЮ и второй усилитель; между ВЫХОДОМ второго усилителя и выходом первого включены последовательно соединенные дифференцирующий и интегрирующий усилители, а. выход дифференцирующего усилителя соединен также с входом первого усилителя, при этом первый усилитель выполнен также дифференцирующим .

Недостатком устройства являются большие аппаратурные затраты, заключающиеся В том, что для повышения точности преобразования требуется введение двух дополнительных усилителей - дифференцирующего и интегрирующего. Цель изобретения - сокращение аииаратурных затрат.

Указанная цель достигается тем, что в частотный преобразователь, содержащий усилитель, шесть резисторов, интегрирующий и дифференцирующий усилители, измерительный усилитель, мостовой усилитель, введены конденсатор и дополнительный резистор, причем инвертирующий выход измерительного усилителя через конденсатор соединен с суммирующим входом

дифференцирующего усилителя, а неинвертирующий ВЫХОД измерительного усилителя через дополнительный резистор - с суммирующим ВХОДОМ интегрирующего усилителя. Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Частотный преобразователь содержит усилитель 1, резисторы 2-5, усилитель 6, конденсатор 7, резистор 8, усилитель 9, резистор 10, конденсатор 11, резисторы 12 и

13, образующие сумматор, усилитель 14, резисторы 15-18, конденсатор 19, моделирующий несбалансированную емкость соединительного кабеля датчика, в качестве которого иснользувтся резистор 18, измерительный усилитель 20 с противофазными выходами, конденсатор 21 и резистор 22.

Генератор на основе усилителя 1 охвачен цепями отрицательной обратной связи на резисторах 2, 3, положительной обратной связи на резисторах 4, 5, а также цепью частотно-зависимой отрицательной обратной связи через дифференцирующий усилитель 23 и интегрирующий усилитель 24. При балансе мостового усилителя, т. е. при равенстве резисторов 15-18, частота генерации определяется параметрами конденсаторов 7, 11, резисторов 10, 8, а также соотнощением сопротивлений резисторов 12, 13.

При разбалансе мостового усилителя 25, например при изменении сопротивления резистора 18, иа его выходе появляется напряжение, которое после усиления измерительным усилителем 20 подается через резистор 22, сопротивление которого равно сопротивлению резистора 10, па суммирующий вход интегрирующего усилителя 24 и через конденсатор 21, емкость которого равна емкости конденсатора 7, на суммирующий вход дифференцирующего усилителя 23. Действие напряжения разбаланса эквивалентно изменению постоянных времени интегрирующего 24 и дифференцирующего 23 усилителей, что приводит к изменению частоты генерации. При этом благодаря такому соединению выходов измерительного усилителя 20 с суммирующими входами интегрирующего и дифференцирующего усилителей.

несбалансированная емкость соединительных проводов датчика не влияет на частоту генерации, т. е. дополнительная погрещность преобразования отсутствует.

Формула изобретения

Частотный преобразователь, содержащий усилитель, выход которого через первый резистор соединен со своим первым входом,

который через второй резистор соединен с общей щиной устройства, второй вход ус:илителя через третий и четвертый резисторы соединен соответственно с выходами дифференцирующего и интегрирующего усилителя, первые входы которых через пятый резистор соединены с общей щиной устройства, а через щестой резистор соединены с выходом усилителя, входом мостового усилителя и вторыми входами дифференцирующего и интегрирующего усилителей, а выход мостового усилителя соединен с входом измерительного усилителя, отличающийся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, введены конденсатор и

дополнительный резистор, причем инвертирующий выход измерительного усилителя через конденсатор соединен с суммирующим входом дифференцирующего усилителя, а неинвертирующий выход измерительного усилителя через дополнительный резистор соединен с суммирующим входом интегрирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1- Авторское свидетельство СССР № 488343, кл. Н ОЗК 13/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 557468, кл. Н ОЗК 13/06, 1977 (прототип).