Аналоговый преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G01R27/00 H03K13/20 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых электроизмерительных приборах и устройствах автоматики при преобразовании величины электрического сопротивления в интервал времени.

Известен аналоговый преобразователь, содержащий измеряемые резисторы, выводы которых через транзисторные ключи соединены с выводами дешифратора, связанного со счетчиком, источник постоянного напряжения, разрядный резистор, связанный через .ключ с конденсатором, пороговый элемент, параметрические стабилизаторы, состоящие из стабилитронов и балластного резистора, причем источник постоянного напряжения через балластный ре-. зистор и стабилитроны подключен к . первым выводам измеряемых резисторов, общая точка балластного резистора и стабилитронов подключена к одной обкладке конденсатора, другая обкладка которого соединена со вторыми выводами измеряемых резисторов, выход порогового элемента подключен к одному входу счетчика непосредственно, а к другим выводам через элемент задержки Cl.

Недостатком данного преобразователя является использование стабилитронов для фиксации уровня напряжения на входе цепочки, состоящей из конденсатора и измеряемого резистора.

Известен также аналоговый преобразователь, содержащий операционный усилитель с RC-цепью в отрицательной обратной связи, выход которого сое10динен с одним из входов блока сравнения, два разнополярных стабилизатора тока, раздельно соединенных со входами двухпозиционного Токового ключа, управляющий вход которого cof

15 динен с выходом блока сравнения, а выход подсоединен ко второму входу блока сравнения и к делителю из образцового резистора и измеряемого резистора, причем средняя точка де20лителя подключена к неинвертируютему входу операционного усилителя С2.

Недостатком данного преобразователя является наличие в нем двух разнополярных стабилизаторов тока и 25 требование к их идентичности, что усложняет схему преобразователя и затрудняет его настройку в процессе изготовления.

Наиболее близким к изобретению

30 по технической сущности и достигаемо му результату является аналоговый преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с первым контактом измеряемого резистора, а второй вход - с первыми контактами первого и второго резисторов, с первой обкладкой конденсатора и первым выводОМ ключа, при этом управляющий вход ключа соединен с выходом блока управления, а второй вывод - - со вторыми, контактами измеряемого и второго резисторов, со второй обкладкой конденсатора и первым выходом блока питания, второй выход которого соединен со вторым контактом первого резистора, а также стабилизатор тока, выход которого соединен.с общей точкой соединения измеряемого резистора и блока сравнения 3. Недостатком данного устройства является наличие стабилизатора тока, значительно усложняющее преобразователь и затрудняющее его настройку. Целью изобретения является упрощение утсройства. Указанная цель достигается тем, что в аналоговый преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с первым контактом измеряемого резистора, а второй вход с первыми контактами первого и второго резисторов, с первой обкладкой конденсатора и первым выводом ключа, при этом управляющий вход ключа соединен с выходом блока управления, а второй вывод ключа со вторыми контактами измеряемого и второго резисторов, со второй обкладкой конденсатора и первым выходом блока питания, второй выход которого соединен со вторым контактом первого резистора, введен третий резистор, первый контакт которого соединен со вторым выходом блока питания, а второй контакт - с первым входом блока сравнения, выход которого подключен ко входу блока управления. На чертеже представлена блок-схема аналогового преобразователя. Схема: содержит блок 1 сравнения, ключ 2, блок 3 питания, блок 4 управления, первый, второй, третий и измеряемый резисторы соответственно 5, 6, 7 и 8, конденсатор 9. Преобразователь работает следующим образом. В исходном состоянии ключ 2 замкнут и конденсатор 9 разряжен. Пусть сопротивление измеряемого резистора 8 изменяется в диапазоне лК О Rxmdx Тогда напряжение на резисторе 8 имеет вид п 1 + Л

гдеЛ-М, раб Кон экс где и D сиг упр нав Инт про но нап ния зо гд ти щи мы до пр ля во та ре ля к

Аналоговый преобразователь,.со 65 держащий блрк сравнения, первый Up - напряжение на измеряемом ре зисторе 8; значение измеряемого резистора 8f Rj- номинальное значение резистора 7 UH- напряжение питания. В момент tQ блок 4 управления выатывает сигнал, размыкающий ключ 2. денсатор 9 начинает заряжаться. Напряжение на нем изменяется по поненциальному закону , (1-е), 1 l(R II (12) постоянная времени заряда конденсатора 9; номинальное значение резистора 5; . номинальное значение резистора 6; С - номинальное значение емкости конденсатора 9. В момент равенства напряжений J C блок 1 сравнения вырабатывает нал, который поступает в блок 4 авления. Блок 4 управления усталивает ключ 2 в исходное состояние. ервал времени, в течение которого исходит заряд конденсатора 9 можопределить из условия равенства ряжений на входах блока 1 сравне(ч-е ).(з) После ряда математических преобрааний получим R. ..ILx-li-lxi+i + i V 1 Sr 6 г )-«, cf-- погрешность нелинейности преобразования. При А погрешность нелинейноспреобразования принимает следуювидЧ1-А Выбором значений элементов схепреобразователя можно добиться таточно малых значений . Например, А 0,1, имеем Л 0,0003. Использование реаистора 7 позвот значительно упростить устройствследствие исключения из его соса стабилизатора тока, а включение исторов по мостовой схеме позвот существенно снизить требования табильности питакяцего напряжения. . Формула изобретения

вход которого соединен с первым кон-, тактом измеряемого резистора, а второй вход - с первыми контакта первого и второго резисторов, с первой обкладкой конденсатора и первым выводом ключа, управляющий вход ключа соединен с выходом блока управления, а второй вывод ключа - со вторыми контактами измеряемого и второго резисторов, со второй обкладкой конденсатора и первым выходом блока питания, второй выход которого соединен со В1торым контактом первого резистора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения.

в него введен третий резистор, первый контакт которого соединен со вто рым выходом блока питания, а второй контакт - с первым входом блока сравнения , выход которого подключен к входу блока управления.

Источники ИНфОрМсЩИИ,

принятые в.о, внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР W 373870, кл. Н 03 К 13/20, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР М 470919, кл. Н 03 К 13/20, 1971.

3. Изв. ВУЗов, Приборостроение, т. 19, 1976, 7, с. 112116 (прототип).

F

1 9

S: