Преобразователь сопротивления в частоту импульсов

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ по авт. св. 989492, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два дополнительных управляемых инвертора, П +1 дополни.-тельных ключей, дополнительный блок из п последовательно соединенных образцовых резисторов, включенных меяду корпусом и вторым выводом стабилизатора тока, выводы П дополнительных образцовых резнеTopos через П+1 дополнительных ключа подключены к входу первого дополнительного управляемого инвертора, выход которого подключен к второму входу интегратора, выход блока сравнения соединен с входом второго дополнительного управляемого инвертора , выход которого подключен к управляющему входу первого дополнительного управляемого инвертора, выходы блока запоминания соединены соответственно с управляющими входами П +1 дополнительных ключей и с управляюпщм входом второго дополнительного управляемого инвертора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l 9) (1! ) и ?

fi

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) 989492 (21 ) 3707156/24-21 (22) 05.О1.84 (46) 07.11.85. Бюл. 11? 41 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Л.Котляров (53) 621.3!7.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 998899449922, кл. G Ol R 2277//0022, 12.08.77. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВ- .

ЛЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ по авт. св. У 989492, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два дополнительных управляемых инвертора, и +1 до олнв;, тельных ключей, дополнительный блок из и последовательно соединенных образцовых резисторов, включенных между корпусом и вторым выводом стабилизатора тока, выводы П дополнительных образцовых резисторов через ll+1 дополнительных ключа подключены к входу первого дополнительного управляемого инвертора, выход которого подключен к второму входу интегратора, выход блока сравнения соединен с входом второго дополнительного управляемого инвер тора, выход которого подключен к управляющему входу первого дополнительного управляемого инвертора, выходы блока запоминания соединены соответственно с управляющими входами И +1 дополнительных ключей и с управляющим входом второго дополнительного управляемого инвертора.

190300

10

1 1

Изобретение относится к электраизмерительной технике и может быть использовано при построении функциональных преобразователей для частотно-цифровых измерительных приборон и систем и является усовершенствованием устройства по авт. св. 9 989492.

Цель изобретения — повышение точности преобразования путем уменьшения погрешности аппроксимации характеристики датчика.

На чертеже представлена блоксхема преобразователя.

Преобразователь содержит стабилизатор 1 тока, набор 2 эталонных резисторов с сопротивлениями (Ro(R „), H M M M eH To 3 (R„), блок 4 запоминания, ключи 5-7, управляемый инвертор 8, ключ 9, интегратор 10; блок 11 сравнения, блок I 2 выборки,,блок !3 частотных анализаторов, блок 14 управления, ключ 15, блоки 16-18 совпадения, дополнительный блок !9 из и последовательно соединенных образцовых

l резисторов с сопротивлениями (R

I о<

Rо„), дополнительные ключи 20-23, дополнительные управляемые инверторы 24-25, сигнальные шины 26-28, Стабилизатор l тока нагружен на цепочку, состоящую из набора 2 эталонных резисторов, измеряемого резистора 3 и дополнительного блока 19 образцовых резисторов.

Через ключи 5, 6, 7 и 9 выводы резисторов подключены к входу блока

Il сравнения, к второму входу которого через управляемый инвертор 8 и интегратор 10 подключены общие выводы первого резистора набора 2 и резистора 3. Выход блока 11 сравнения подключен к первым входам блоков 16-18 совпадения, к входу ключа 15, к управляющим входам ключа 9, управляемого инвертора 8 и входу дополнительного управляемого инвертора 25 непосредственно, а к вторым входам блоков 16-18 совпадения — через последовательно соединенные блок 13 частотных анализаторов, блок 12 выборки и блок 4 запоминания

Блок 14 управления подключен к управляющему входу ключа 15, выход которого является выходом преобразователя, и к входу блока 4 запоминания, Шины 26-28 блока 4 подключены к управляющим входам дополнительных ключей 20-23, выходы которых подключены к входу дополнительного управляемого инвертора 24. Ко вторым входам ключей 20-23 соответственно подключены выводы образцовых резисторов.

Выход инвертора 24 подключен к второму входу интегратора 10, а к управляющему входу инвертора 24 подключен выход дополнительного управляемого инвертора 25, к управляющему входу которого подключен управляющий выход блока 4 запоминания.

Интегратор 10 производит интегрирование разности напряжений, поданных на его первый и второй входы, т.е. выходное напряжение равно т - И ""-"- " о

Управляемый инвертор 25 является логическим инвертором и преобразует

1 на входе управления, и является логическим повторителем при наличии "0" на входе управления.

Управляемый инвертор 24, так же как и управляемый инвертор 8, при

30 наличии "1" на управляющем входе яв- ляется инвертором и преобразует отрицательные напряжения на входе в положительные такой же величины и наоборот. При наличии "0" на управляющем входе управляемые инверторы

8 и 24 являются повторителями.

Блок 14 управления в простейшем случае может представить собой мультивибратор, один выход которого подключен к входу блока 4 запоминания, а другой — к управляющему входу ключа 15, или триггер, к счетному входу которого подключен какой-либо генератор импульсов.

В более сложном случае блок 14 управления может представлять собой генератор импульсов с делителем частоты и дешифратором, включенным на его выходе, два выхода которого подключены к двум входам триггера, выходы которого являются выходами блока 14 управления. Это позволяет раздельно устанавливать длительность первого и второго тактов работы преобразователя.

Преобразователь сопротивления в частоту импульсов работает в

2 этапа: ток q с выхода стабилизаз 1 тора 1 тока создает падение напряжения на резисторах.

В результате работы блока 13 частотных анализаторов блок 12 выборки подает сигнал на блок 4 запоминания, который по команде блока 14 управления подает сигнал на шину

26. При этом открывается ключ 20 и на второй вход интегратора 10 через инвертор 24 поступает "0". На первый вход интегратора 10 поступает падение напряжения с резистора 3.

На выходе интегратора 10 напряжение возрастает со скоростью, пропорциональной этому падению до уровня напряжения на первом резисторе набора 2 и резисторе 3. Кюпоч 7 через блок 18 совпадения открыт. Когда напряжение на выходе интегратора !

О достигнет уровня на втором входе блока ll сравнения, блок 11. сравнения закрывает ключ 7 и открывает ключ 9, а также меняет полярность напряжения на первом входе интегратора 10 с помощью управляемого инвертора 8. Напряжение на выходе интегратора 10 начинает падать со скоростью, пропорциональной падению напряжения на резисторе 3 до уровня этого напряжения, после чего снова открывается ключ 7, закрывается ключ

9 и рост напряжения на выходе интегратора 10 повторяется.

Так продолжается в течение времени, задаваемого блоком 14 управления. Частота импульсов на выходе блока 11 сравнения равна !!

2R л о " т. е. пропорциональна величине !! х

Затем блок !4 управления подает команду в блок 4 запоминания, который в зависимости от величины Г по сигналу блока 13 частотных анализаторов и блока 12 выборки пода- .

190300 4 ет "I" на одну из шин 26-28. После этого устройство начинает работать во втором такте преобразования. Во втором такте открывается один из ключей 20-23 и может открываться один из ключей 5-7. При этом частота на выходе блока I.I сравнения будет равна х ("о Rpz " + Ron) ()

2(!!о !!О1.<" + !!Ъ )

Знак + или — после R в числитех ле определяется наличием "1" или

n fl

0 на входе инвертора 25, поступающих с выхода блока 4 запоминания. Во втором такте сигнал с выхода блока 11 сравнения поступает через ключ 15 на выход преобразователя, откуда он поступает на вход

2б счетного блока, например, частотомера (не показан).

Анализ выражения (l),ïîêàçûâàåò, что частота на выходе преобразователя путем выбора соответствующей

25 величины 8 -Rp, R -В может о1 ов o< on соответствовать любой характеристике датчика сопротивления, аппроксимированной отрезками прямых, каждая иэ которых не обязательно проходит через начало координат, так как имеет вид

2 ог 1 (2) ! где К = " (о1+ о " + Rpn )

Rot> Ro I ° + Ron

-Ф " (Rpt Rp2t. Rpn)

Таким образом, преобразователь, работая в два такта, в первом опре-40 деляет участок характеристики, на котором ему предстоит работать во

2 такте, а во втором также рабо ает на отрезке, прямой, определенной в первом такте.

Составитель Л.Фомина

Редактор Н.Данкулич Техред А.Кикемезей Корректор Е.Рошко

Заказ 6975/48 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4