Преобразователь неэлектрическойВЕличиНы B чАСТОТу Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам,преобразующим неэлектрические величины, например.температуру, освещенность , в частоту следования импульсов . Известно устройство для измерени температуры и освещенности, содержа щее транзисторный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями, термочувствительные диоды, включенные в разрядные цепи конденсаторов, источник питания, два диода, два переменных резистора, два фотодиода, анод первого из которых подключей к минусовой клемме источника питания, а его катод через одиниз переменных резисторов подключен к плюсовой клемме источника питания и к аноду одного из дополнительных доВ| катод которого соединен с коллек тором второго транзистора мультивибратора, причем второй фотодиод своим -катодом подсоединен к плюсовой клемме источника питания, а анодом - к аноду второго дополнительного диода и через переменный резистор к минусовой клемме источника питания, а катод второго дополнительного диода подсоединен к коллектору первого транзистора мультивибратора 11 Однако это устройство характеризуется низкой термостабильностью и узким диапазоном измерения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь неэлектрической величины в частоту, содержащий два транзистора, базы которых подключены к выходам соответствукяцих резистивных делителей, подключенных к источнику питания, эмиттеры соединены с положительной шиной источника питания, коллектор первого транзистора подключен к первому выводу конденсатора, датчик, нагрузочные резисторы 21. 38 Недостатком данного преобразователя является узкий диапазон измерения , Цель изобретения - расширение диа пазона измерения. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь незлектрической величины в частоту, содержащий два транзистора, базы которых подклю чены к выходам соответствующих резис тивных делителей, подключенных к источнику питания, змиттеры соединен с положительной шиной источника пита ния, коллектор первого транзистора п ключен к первому выводу конденсатора датчик, нагрузочные резисторы, в кол лекторную цепь каждого транзистора в дена цепь из двух последовательно соединенных диодов и параллельно включенного первому из диодов динист ра, причем анод первого диода и катод динистора соединены с отрицательной шиной источника питания, катод первого диода и анод динистора ч рез соответствующий нагрузочный резистор подключены к коллектору соответствующего транзистора и катоду второго диода, второй вывод когщенсатора соединен с коллектором второг транзистора, а к базам транзисторов подключены выходы датчика. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Преобразователь неэлектрической величины в частоту содержит датчик 1, нагрузоч П)1е резисторы 2 и 3 и транзисторы 4 и 5, причем коллекторы транзисторов соединены с обкладка ми конденсатора 6. Каждая дополнительная цепочка 7 и 8 состоит из встречно-шараллельно; соединенных диода 900)и динистора И 02)и последовательно связанного с ними диод 13 (.1 J катод которого подключен к коллектору транзистора 4(5jt Аноды ди нисторов П и 12 через нагрузочные резисторы 2 и 3 соединены с катодами диодов 13 и 14 соответственно, а катоды динисторов - с минусовым полюсом источника 15 питания. Резисторы 16-19 цепей базовых смещений транзисторов 4 и 5 включены для выбора р бочих точек упомянутых транзисторов. Датчик 1 включает четьфе резистор 20-23, соединенных по мостовой схеме Для измерения температуры элементы: 20 и 22 могут быть металлическими 4 терморезисторами или термисторами, а для измерения освещенности в качестве их включают фоторезисторы. Для измерения относительной влажности атмосфер - (разности температур включают четыре терморезистора, но два из них, например20 и 22, оставляют сухими, а 21 и 23 помещают в среду со 100%-ной влажностью. Преобразователь работает следующим образом. При подключении питания вследствие несимметричности схемы один из динисторов мультивибратора оказывается открытым. Если открывается динистор 12, то времязадающий конденсатор 6 начинает заряжаться по цепи: плюс источника 15 питания.,транзистор 4,конденсатор 6, резистор 3, открытый динистор 12, минус источника питания. По мере заряда конденсатора 6 напряжение на закрытом динисторе II возрастает и при достижении на нем напряжения отпирания он переключается в открытое состояние. Конденсатор 6 начинает разряжаться по цепи: резистор 2, с которого снимается импульс напряжения, открытый динистор 11, диоды 10 и 14. Последний шунтирует резистор 3 по отношению к току разряда конденсатора 6 через открытый динистор П.. В случае протекания тока разряда по резистору 3 на нем бесполезно выделяется обратный импульс напряжения. В результате мощность в импульсе, снимаемом с резистора 2, ока-зывается значительно меньше. Кроме того, обратный ток сразу же запирает динистор 12 за счет прямого сопротивления диода 10, который предотвращает протекание разрядного тока через источник 15 питания и снижение мощности в.импульсе. После окончания разряда конденсатора б он начинает перезаряжаться током по цепигплюс источника 15 питания, транзистор 5, конденсатор 6, резистор 2, открытый динистор 11, минус источника йитания. По --мере заряда конденсатора 6 напряжение на закрытом динисторе 12 возрастает и при достижении напряжения отпирания последний переключается в открытое состоякие. Конденсатор 6 начинает разряжаться по цепи: резистор 3, с которого снимается импульс напряжения, открытый динистор 12, диоды 9 и 13, а затем начинается заряд конденсатора 6, пол