Время-импульсный преобразователь Советский патент 1983 года по МПК H03K13/20 

(54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬеШЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение отвосится к цифровойизмерительной технике и может быть использовано Bi автоматизированных измерительных системах и, в частности, в системах контроля отно.сительной влажности воздуха.

Известен время-импульсный преобразователь для резистивньнс датчиков, содержащий дифференциальный интегратор, сравнивающее устройство, в цепь обратной связи которого включен образцовый резистор, резистивный датчик и интегратор tlJ.

Указанное устройство Отличается достаточной сложностью и не обеспечивает линейного преобразования при йспОл15зовании в качес-гве резистивного датчика гигристора-датчика относительной влажности.

Известен время-импульсный преобразователь, содержащий сравнивающее устройство, выход которого соединен с входом интегрирующей RC-цепи, входом аналогового сумматора и образцовым резистором, подключенным к входу операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен резистивный датчик, а выход соединен с вторым входом аналогового сумматора, выход которого подключен к входу сравнивающего устройства, вход сравниваищего устройства соединен с выходом интегрирукмдей RC-цепи 2 3.

Однако известное устройство отличается относительной влажностью, а также ограниченной точностью из-за погрешности вносимой аналоговым cyNwaTOpOM.

18

Цель кзобретения - повышение точности и уйрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что во время-импульсный преобразователь, содержаний блок сравнения,

15 первый вход которого соединен с выходом интегрируняаей НС-цепи, а выход подключен к входу интегрирующей RC-цепи и через образцовый резистор к инвертирующему входу опера20ционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен резистившлй датчик, дополнительно введен делитель напряжения, вход которого соединен с выходом блока

25 сравнения, а выход подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения.

На чертеже приведена структурная

30 электрическая схема преобразователя. Преобразователь содержит блок1 сравнения, выход которого соединен с входом интегрирующей КС-цепи 2, образцовым резистором 3 и делителем 4 напряжения. Образцовый резистор 3 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 5 в цепь отрицательной обратной связи которого включен резистивный датчик б. Выход операционного усилителя 5 соединен с входом блока- 1 сравнени к другому входу которого подключен выход КС-цепи 2. В процессе работы преобразовател разнополярнне перепады напряжения iVo с выхода блока 1 сравнения чере интегрирующую RC-цепь 2 поступают на один вход блока 1 сравнения, напряжение на выходе RC-цепи 2 изменяется по закону г Т 1 V... tVo l-exp(- )J , с - постоянная времени КС-цепи 2; Т - период входных колебаний преобразователя. Разнополярные перепадал напряжения п ступают на вход делителя 4 напряжен и через образцовый резистор 3 на вх усилителя 5. Напряжение на выходе делителя 4 равно V.o, ±V, R7+R8 где R7 и R8 - сопротивления резнеторов 7 и 8 делителя напряжения. Напряжение с выхода делителя 4 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 5. При это напряжение на выходе усилителя 5 Ьа но к pgp RA Kg R обр где Rд - сопротивление датчика 6 обр сопротивление образцового резистора 3. При равенстве напряжений на входах блока 1 сравнения происходит переключение напряжения на его выходе. При этом зависимость периода выходных колебаний преобразователей от параметров схемы с учетом начальных условий можно найти из выражения ,Ы-)) после упрощения при R8 R7 т ф ехр(- 1). обр Характеристика резистивного датчика относительной влажности (гигристора) описывается выражением Кд RO ехр(-у-х) , где Рд - сопротивление гигристора; К.о - начальное сопротивление гигристора; у - относительная влажность; X - постоянный коэффициент. Таким образом, для предлагаемого преобразователя при R7 К8 крутизна преобразов ания К равна f 2Гх, а период выходных колебаний прямо пропорционален относительной влажности Т К-у. Таким образом, предлагаемое устройство имеет более простую структуру, а также более высокую точность за счет исключения погрешностей, тччосимых аналоговым сумматором. Формула изобретения Время-импульсный преобразователь, содержащий блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом интегрирующей КС-цепи, а выход подключен к входу интегрирующей КС-цепи и через образцовый резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен резистивный датчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введен делитель напряжения, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 538486, кл. Н 03 К 13/20, 30.09.75. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2854204/18-21, кл. Н 03 К 13/20, 17.12.79.