Преобразователь сопротивления в интервал времени Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ИНТЕРВАЛ

ВРЕМЕНИ

, 1

Изобретение относится к электроизмерительной технике к может ис - пользоваться в информационно-йзмери-. тельных системах, использующих в качестве первичных преобразователей резистивные датчики.

Известен преобразователь сопротивления в интервал ,времени, в основу принципа действия котЬрбго полЬжено промежуточное преобразование измеряемого сопротивления в напряжение постоянного тока с последующим преобразованием полученного напряжения в интервал времени посредством преобраэойзтеля; с i NmyJtbcHofl об эатной связью. . . i . Недостатком устройства является низкая точность измерения.

Известен преобразователь соп зотивления в интервал времени, содержащий преобразуемый и образцовый резисторы, собДиней1 ь1в ерйз : Ло в°|дритеЛй напря жейия и fe ei pa:re aMMГ ключом, ус или гелем, выход которого через второй ключ соединен с вторым входом первого интегратора, выход первого ключа соединен с третьим входом первого интегратора, выхода интеграторов через . блок сравнений соединены с первым входом триггера, второй вход котфрогосоединен с выходом генератора импульсОв, а выход соединен с управляющими входами ключей и второго интегратора.

5 Недостатком устройства является низкая точность преобразования.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Эт достигается тем, что в образователь сопротивления в ин ервал времени, содержащий источник электрической мосдаости, преобразуемый резистор, образцовый резистор, усилитель напряжения, повторитель

15 напряжения, два Интегратора, блок сравнения, триггер, генератор импульсов, переключатель, введен операцион-/ ный усилитель, причем преобразуе1 1а резистор включен по четырехпроводной

20 схеме так, что первый токовыр заЖ|4м Преобразуемог-б резистора подключен к Итерой выходйрй клемме источника электрической мощности, а второй тгоковый зажим - к выходу операционного

25 усилителя, третий токовый зажим nojRключен к йходу повторителя напряжения, а четвёр-йлй токовый зажим - k инвертирующему входу операциЬнног с усилитё; я, неим18ертирующий вход к61с630 рого подсоединен к шине Земпя, Si

783976 первая клемма источника зПёКг кчёск мощности через усилитель напряжения подсоединена к второму сигнальному входу переключателя; .-.„--.. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - времен ные диаграммы работы прёобразОбател Преобразователь содержит повтори тель 1 напряжения, преобразуемый ре зистор 2, включенный по четырехпро йодной схеме, образцовый резистор 3 /переключатель 4, усилитель 5 напряже ния, интеграторы б и 7, блок 8 срав нения, триггер 9 генератор 10 импульсов, ИСТОЧНИК 11 электрической Мощности, операционный усилитель 12 На временных диаграммах обозначено йапряЖениё 13 на входах блока 8 сравнения, выходной сигнал 14 блока 8 сраззнеНйя, выходное напряжение 15 генератора 10 импульсов, выходной сигнал 16 триггера 9. .. Генератор рабЬтает следующим образом. : В момент времени t приходит импульс тактовой частоты и устанавли вёГёт триггер 9 в положение, при кото jjOM переключаТель 4 подключает к вто рому входу интегратора б напряжение и запускается вспомогательный ийФёгратор 7. Йапряжейие на выходе paTOJEia б начинает Лийейно возрастать а напряжение выходе интегратора 7- линейно убывать.Вмоме.нт време НйГз напряжения на выходах интеграторов- 6 и 7 становятся равны и блок 8сравнения срабатывает, что приводи к срабатыванию триггера 9, кЪторый переводит в :лсходнре состояние интег ратор 7 и посредством переключателя 4 подключает второй входйнтёгратгЬра б к шине Земля. После этого напря жейиё на выходе интегратора 6 начи l aeT линейно убывать, в момент ёре/мёйй t тактовый импульс .перебрасыеает триггер 9, и далее цикл преобразования пЬйторяе ся. Включение операционного усилителя 12 позволяет ликвидировать влияние сопротивления t и 14подводящих прово дов на результат преобразования. Резистором 2,: можно пренебречь (по сравнению с большим входным сопротивлением операционного усилителя 12). Операционный усилитель 12 охвачен Г цёп1ью Глубокой отрицательной Обратной связи, поэтому потенциал точки а можно считать равным нулю, а поскольку цепь отрицательной обратной связи замыкается через резистор Tj(, последнего на потенциал точки., а уменьшается в (k +1) раз ( коэффициент усиления операционного усили5iWi.55..-.-«-.. теля ..e, данная схема эквивалентна последовательному соединению преобразуемого 2 и образцового 3 реэисТоров с заземленной средней точкой,. Резистором 2 можно пренебречь (по сравнению сбольшим входным сопротивл;ёнием повторителя 1 напряжения) j а резистор не влияет на результат преобразования. 3 данной структуре не предъявляются жесткие требования . к внутреннёму сопротивлению источника 11 электрической мощности. Внутреннее сопротивление последнего может изменяться в широких пределах. За счет введения операционного усилителя, организации чётырехпроводной схемы включения преобразуемого резистора и видоизменения общего алгоритма -преобразования повышается точность Преобразования абсолютного значения и относительного,отклонения малых сопротивлений. Формула изобретения Преобразователь сопротивления в интервал времени,, содержащий источ ник электр еской мощности, первая йагсодная клемма которого через образцовый резистор подсоединена к шине Земля, выход повторителя напряженйя подключен к первым входам двух интеграторов, входы блока сравнения подсоединены к выходам интеграторов, а выход - к первому входу триггера, выход генератора импульсов подключён к второму входу триггера, первый ;сйгнальный вход переключателя подсоединен к шине Земля, выход - к второму входу первого интегратора, а управляющий вход совместно с управляющим входом второго интегратора подсоединен к выходу триггера, усилитель напряжения и преобразуемый резистор, of л и чающийся тем, -что, с целью повышения точности преобразования, введен операционный усилитель, при этом преобразуемый резистор включен по чётырехпроводной схеме так, что первый токовый зажим преобразуемого резистора подключен к второй выходной клемме источника электрической мощности, а второй токовый зажим - к выходу операционного усилителя, третий токовый зажим подключен к ЁХбДу повторителя напряжения, а четвертый токовый зажим - к инверирующему входу операционного усилиёля, неинвертирующийВХОД которого одсоединен к шине Земля, а первая JieMMsi источника электрической мощости через усилитель напряжения подоединена к второму сигнальному вхоу переключателя.

16