Преобразователь сопротивления или емкости датчика во временной интервал

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЛИ ЕМКОСТИ ДАТЧИКА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержаший два интегратора и ксмпаратор , выход которого соединен с одним jxa входов , отличаюшнйся тем, что, с целью линеаризации характеристики преобразования, увеличения быстродействия и расширения функциональных возможностей , в «его введены два сумматора, дифференцирукжцая цепь и усилитель-ограничитель , причем выход сумматора соединен с входами первого и второго интеграторов, выходы которых соединены с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с другим входом компаратора, выход последнего через усялЕггель-ограничитель соединен с Екодом первого сумматора и через диффе-g р щнрукщую цепь с выходсм первого ннгегратора.

3 „6 01 R

В 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВУОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO (21) 3006891/18-21 (22) 24.11.80 . (46) 07.07,83, Бюл. 3ф 25 (72) Л. SI Ильнипкий и M Волкановс, ки {ПНР).; (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (53) 621.317,738(088.8) (56) 1. Электронное моделирование, 1979, Ж 2, с. 52, рис. 3.

2. Авторское свидетельство СССР

Му 759985, кл. G Ol R 27/26, 1978, (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЛИ ЕМКОСТИ ДАТЧИКА

BO BPEMEHHOA ИНТЕРВАЛ, содержаший два интегратора и компаратор выход которого соединен с опиями из входов, отличающийся тем, что, с целью линеаризации характеристики преобразования, увеличения быстродействия и расширения функциональных воэможностей,в него введены два сумматора, ди)фереа ирующая цепь и усилитель-ограничитель, причем выход первого сумматора соединен с входами первого и второго интеграторов, выходы которых соединены с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с другим входом компаратора, выход последнего через усилитель-ограничитель соединен с входом первого сумматора и через диффе-Q ренцирующую цеп с выходом первого интегратора.

Изобретение относ ной технике и может в информационно-иэм исполь зуко их иэмер

Известен преобраз ния в напряжение> ко вый сумматор, на од подается эталонное н вход подключен к вы го элемента, вход ко к выходу первого сум входов второго сумм второго сумматора и параметрического элем

Недостатком прео ления в напряжение п теристике датчика яв функциональные возм основном заключаютс матической обработк рения необходимо их ведет к появлению до. ностей и аппаратурнь характеристика преоб чувствительной к воз мых физических факт

Наиболее близким сущности к предлагае метрический преобраз величины параметрич период электрических щий блок сравнения, дом интегратора, вых с входом нуль-органа и выход куль-органа ны с входом интегра соединен с входом

Недостатком лого зователя выходной ве ческого датчика в пе колебаний является и ния, проявляющая с ствие выходной велич ля с измеряемым фиэич ствующим на параметр того, указанный прэоб ризуется низким быст жет применяться без только для емкостных

Цель изобретения теристики преобраэова быстродействия и рас ньх возможностей пр

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь сопротивления

1 1027643 2 итси к измеритель- ференцируюшая цепь и усилитель;-ограничиприменяться тель, причем выход первого сумматора ерительных системах, соединен .с входами первого и второго ительные датчики. интеграторов, выходы которых соединены ователь сопротивле- 5 с соответствующими входами второго сумторый содержит пер- матора, выход которого соединен с друин иэ входов которого гим входом компаратора, выход последапряжение, а второй него через усилитель-ограничитеъ соьходу параметрическо- динен с входом первого сумматора и торого подсоединен 1О через дифференцирующую цепь с выходом матора и одному из первого интегратора. атора, второй вход На чертеже приведена функциональная одсоединен к выходу электрическая схема преобразователя. ента Преобразователь содержит сумматор 1, браэователя сопротив-15 дифференциатор 2, первый интегратор 3 ри нелинейной харак- с одним параметрическим датчиком в ляются его низкие, цепи обратной связи с элементами R u ожности, которые в С, второй интегратор 4 с другим парая в том, что при авто-> метрическим датчиком в цени обратной е результатов изме- z0 связи, второй сумматор 5, компаратор 6, преобразование, что усилитель-ограничитель 7. полнительных погреш- Первый вход сумматора 1 подключен х затрат. Кроме того, к выходу усилителя-ограничителя 7, втор азования является рой вход — к выходу интегратора 3 через действию неизмеряе- 25: дифференциатор 2 (С.,3. Выход сумматора 1 оров, соединен с входами интеграторов 3 и 4. по технической Выходы интеграторов 3 и 4 подключены к момУ ЯвлЯетсЯ лого- входам сумматора 5, Выход сумматора 5 оватепь выходной соединен с входом компаратора 6, выход эско о датчика в 50 которого подключен к входу усилителяколебаний, содержа- ограничителя 7, соединенный с вхо- В процессе работы преобразователя од котоРого соединен разнополярные напряжения с выхода, выход интегратора усилителя-ограничителя 7 поступают нечерез датчик соедиие- посредственно на один из входов сумма35 тоРа, выход котоРого,dopa 1 Компаратор 6 удерживается блока сРавнениЯ P ) насыщении и срабатывает в момент раметРического нреобра- венства напряжения на выходе суммато Hb> параметри- ра 5 пороговому. При этом меняется

Риод электрических знак выходного напряжения компаратора 6

40 огрещность иэмеРе- и, соответственно, знак крутизны изменяы ебя как несоответ- ющегося напряжения на выходе суммаины преобразовате- тора 5 ескимфактором,воздей" Реальные характеристики преобраэоваиче=хийдатчик.Кроме ния параметрических датчиков включен45

Разователь хаРакте- ных в цепь обратной связи интеграторов родействием и мо- 3 и 4,в сйлу ряцапричин отличаются от схемныхизменений требуемых, поэтому возникает необходидатчиков. мость их коррекции. — линеаризация харак- В ряде случаев характеристику преобния, увеличение

50 раэования с достаточной точностью шиРение функциональ- можно аппроксимировать выражением виеобразователя. да: или емкости датчика во временной интервал, содержащий два интегратора и компаратор, выход которого соединен с одним иэ входов, введены два сумматора, диф j

1+0(N р р — ипя

О )+fax

4++ х о 1+Ух з 1027643 4 где с6 u p - постоянные коэффициенты; . Допустим, что за время ннтегряроваР и С вЂ” значение параметра ре- . ния напряжения физическое воздействие

0 О зистнвного или бмкостно (х Q и Q ф ) ° тогда го датчика при Х О, ц вкзпоченного В цепь 5 1/ (у ( о !

3 Оп X иЗм обратной связи интегра- 1 торов 3 и 4 где Т 3 — пРололжительность интегриИЗМ

Х вЂ” значение измеряемой рования, в течение которого физической величины. направление на выхлопе сумма. Тогда постоянная .времени интеграто- 10 тора 5 цостигаез опорного

pi 3 определяется как напряжения компаратора 6.

0 Обозначив значение 0 7110„„„ ! 5 получим

1+с( т=т

:о 1.+Р < где 7„=/ Ã.

Составитель А. Сотникова

Рецактор В. Петраш Техред С.Мигунова Корректор С. Шекмар

Заказ 4733/50 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где ТО 0С или

Т = ЙС - постоянная времени

0 . 0 интегратора 3 при нулевом воздействии физической величины х на датчике

Напряжение на вънсоде сумматора 4 выразим через напряжение О . Полу0

Ч=- 1

3 р7„х

ИЭМ

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет линейное преобразование физической переменкой х во временной

20 интервал T >< . Кроме того, функциональные возможности преобразователя увеличиваются, так как он может бъщь использован для реэистивных и емкостных датчиков с одновременным преобразова25 кием информативного параметра датчи. ка в удобный для дальнейшей обработки вид.Применение цвухтактного интегрирования позволяет сушественно уменьшить влияние дестабнлнзирукхцих факторов.