Устройство преобразования абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

О. А (19) (10

1 з(5П. (Ь01 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ- ИЭОБРЕ ГЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3373321/18- 21 (22) 29.12.81 (46) 30.06.83. Бюл. 9 24 (72) В.В.Заморский, Ю.A.Kíÿçåâ, В.Н.Колганов, A.Í.-Любезнов, A.Ô.ÏðîêóHöåâ и Г.И.Шаронов .(53) 621.317.3 (088.8) (56) 1. Патент ChlA 9 3271669, кл. 324/60 от 66

2. Патент США М 3869676, кл. 329/304, 1975 (прототип).. (54)(57) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

АБСОЛЮТНОГО ИЗМЕНЕНИЯ МОДУЛЯ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В АКТИВНЪЯ

СИГНАЛ, содержащее источник гармонического сигнала, один из выходов ко торого соединен с.одной из обкладок ..первого конденсатора, вторая обкладка которого и одна из обкладок вто-, рого конденсатора подключены соответственно к первому и второму выходным зажимам .устройства и к анодам первого и второго диодов, катоды которых подсоединены соответственно .к анодам третьего и четвер- того диодов, зажимы для подключения комплексного сопротивления, о т л и.ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью расширения динамического диапазона и увеличения точности преобразования путем устранения гальванической связи измерительной ветви с источником гармонического сигнала и выходными зажимами устройства, в него введены . трансформатор, пятый.и шестой диоды и два образцовых резистора, причем катод третьего диода соединен с первым выходом источника гармонического сигнала, второй выход последнего подключен к второй обкладке второго конденсатора и к катоду четвертого диода, аноды третьего и четвертого диодов соединены соответственно с началом и концом первичной обмотки трансформатора, конец вторичной Я обмотки которого подключен к общей шине, а начало — к аноду пятого и катоду шестого диодов, катод и анод последних соединены соответственно с первым и вторым зажимами для подключения измеряемого комплексного сопротивления и через первый и вто рой образцовые резисторы - с общей. .шиной, к которой подсоединен третий зажим для подключения измеряемого комплексного сопротивления.

1026080

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для преобразования абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал.

Известно устройство преобразования . 5 абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал, содержащее источник гармонического сигнала, один из зажимов которого соединен с общей шиной, а второй — 10 с вершиной HBMepHTeJIbHQA ветви, составленной иэ последовательно сое-. диненных комплексных сопротивлений, хотя бы одно из которых изменяется первый и второй зажимы которой под- 5 ключены соответственно к анодам первого и второго диодов, катоды которых связаны соответственно к первому и второму выходным зажимам устройства и к анодам третьего и четвертого диодов, катоды которых соединены с анодами соответственно второго и первого диодов Р13.

Недостаток известного устройства заключается в низкой точности, обусловленной его слабой помехозащищенностью, так как ни один из зажимов измерительной ветви не соединен с общей шиной.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь абсолютного ЗО изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал, содержащий источник гармонического сигнала, один из выходных зажимов которого соединен с первыми обкладками конден- 35 саторов, вторые обкладки которых под" ключены соответственно к первому и второму выходным зажимам устройства и к анодам первого,и второго диодов, катоды которых подсоединены соответ- 40 ственно к анодам третьего и четвертого диодов, катоды которых соединены соответственно с анодами второ- го и первого диодов, измерительную ветвь, составленную иэ последовательно соединенных комплексных сопротив- 45 лений хотя бы одно из которых изменяется, первый и второй зажимы которой подключены соответственно к анодам третьего и четвертого диодов, а вершина — к общей шине и к второму 50 выходному зажиму источника гармонического сигнала (2 .

Недостатком такого устройства является узкий динамический диапазон преобразования, ограниченный прямым падением напряжения на открытых диодах, а также низкая точность, обус" ловленная влиянием помех от источника гармонического сигнала и выходного согласующего устройства на чув- бО ствительный элемент измерительной ветви через гальваническую связь. цель изобретения — расширениЕ динамического диапазона и увеличение точности преобразования путем устранения гальванической связи измерительной ветви с источником гармонического сигнала и выходными зажимами устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство преобразования абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления в активный сигнал, содержащее источник гармонического сигнала, один из выходов которого соединен с одной из обкладок первого конденсатора, вторая обкладка которого и одна из обкладок второго конденсатора подключены соответственно к первому и второму выходным зажимам устройства и к анодам первого и второго диодов, катоды которых подсоединены соответственно к анодам третьего и четвертого диодов, зажимы для подключения комплексного сопротивления, введены трансформатор, пятый и шестой диоды и два образцовых резистора, причем катод третьего диода соединен с первым выходом источника гармонического сигнала, второй выход последнего. подключен к второй обкладке второго конденсатора и к катоду четвертого диода, аноды третьего и четвертого диодов соединены соответственно с началом и концом первичной обмотки трансформатора, конец вторичной обмотки которой подключен к общей шине, а начало - к аноду пятого и катоду шестого диодов, катод и анод последних соединены соответственно с первым и вторым зажимами для подключения измеряемого комплексного сопротивления и через первый и второй образцовые резисторы - с общей шиной, к которой подсоединен третий зажим для подключения измеряемого комплексного сопротивления.

На чертеже показана электрическая схема устройства.

Устройство содержит источник 1 гармонического сигнала с выходными зажимами 2 и 3, два конденсатора 4 и 5, диоды 6-9 и трансформатор 10 с обмотками 11 и. 12, диоды 13 и 14, образцовые резисторы 15 и 16 и измерительную ветвь, выполненную, например, в виде дифференциального емкостного датчика с конденсаторами 17 и 18, общую шину 19 и выходные зажимы 20 и 21 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что в положительную половину периода ток течет по цепи: зажим 2 источника 1 гармонического сигнала, конденсатор 4, диод б, начало обмотки 11, конец обмотки 11 трансформатора 10, диод 8, зажим 3 источника 1 гармонического сигнала.

В отрицательную половину периода ток течет по цепи: зажим 3 источника 1 гармонического сигнала, конденса102б 060

Составитель Л. Сотникова

Техред M.ГерГель Корректор А, Тяско

Редактор Н. Безродная

Заказ 4552/37

Тираж 710

Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. Ул. Проектная, 4 тор 5, диод 9, конец обмотки 11, начало обмотки 11 трансформатора 10, диод 7, зажим 2 источника 1 гармонического сигнала. Следовательно, в положительную половину периода ток . течет по цепи: начало обмотки 12 трансформатора 10, диод 13, конденсатор 18, общая шина 19, конец обмотки 12 трансформатора 10, а в отрицательную половину периода — по цепи: конец обмотки 12 трансформатора 10, общая шина 19, конденсатор 17, диод

14, начало обмотки 12 трансформатора 10. Конденсатор 18 разряжается в отрицательную половину периода через шунтирующий его образцовый резистор 16, а конденсатор 17 разряжается в положительную половину периода через образцовый резистор 15. Величины токов в цепях вторичной и первичной обмоток Х2 и 11 трансформатора 10 в различные полупериоды напряжения питания пропорциональны величинам емкостей конденсаторов 17 и 18. Таким образом, изменение величин этих конденсаторов сказывается на. величины зарядных токов конденсаторов 4 и 5, а разность потенциалов на выходных зажимах 20 и 21 устройст" ва пропорциональна абсолютному изменению модуля комплексных сопротивле30 ний емкостного дифференциального датчика, т.е. разности величин конденсаторов 17 и 18.

I.

Применение предлагаемого устройства позволяет значительно расширить диапазон и повысить точность преобразования абсолютного изменения модуля комплексного сопротивления, что особенно важно в

АСУТП.