Измерительный преобразователь с емкостным датчиком

 

Изобретение относится к технике измерений неэлектрических величин злектрическими методами и предназначено для преобразования параметров емкостного датчика. Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение области примеиения. Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, коммутаторы 2 и 3, рабочий и образцовый конденсаторы 4 и 5, усилитель 6 сигнала неравновесия , фазочувствительный детектор 7, делитель 8 напряжения, фильтр 9 нижних частот, усилитель 10, сумматор Ни генератор 12 прямоугольного напряжения . Введение в устройство сумматора 11 и делителя 8 напряжения обеспечило возможность преобразования переменных неэлектрических величин малого уровня на фоне большой и нестабильной постоянной составляющей. Кроме того, при повышении чувствительности преобразователя к информативной высокочастотной составлянщей одновременно снижается влияние медленных паразитных изменений преобразуемого параметра. Изобретение дополнительное к авт.св. № 1057882, ил. (Л С о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09> (И) (50 4 G 01 R 27/26

/Х. (61) 1057882 (21) 3773290/24-21 (22) 20.07.84 (46) 15.02.86. Бюл. № 6 (71) Институт электродинамики

АН УССР и Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Ф.Б. Гриневич, А.И. Новик, Б.Б. Анисимов, П.И. Борщев и В.Б. Ященко (53) 621.317,333 (088.8} (56) Авторское свидетельство СССР № 1057882, кл. G 01 В 27/26, 1982. (54)ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

С ЕМКОСТНЫМ ДАТЧИКОМ (57)Изобретение относится к технике измерений неэлектрических величин электрическими методами и предназначено для преобразования параметров емкостного датчика. Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение области применения. Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, коммутаторы 2 и 3, рабочий и образцовый конденсаторы 4 и 5, усилитель 6 сигнала неравновесия, фазочувствительный детектор 7, делитель 8 напряжения, фильтр 9 нижних частот, усилитель 10, сумматор

11 и генератор 12 прямоугольного напряжения. Введение в устройство сумматора 11 и делителя 8 напряжения обеспечило возможность преобразования переменных неэлектрических величин малого уровня на фоне большой и нестабильной постоянной составляющей.

Кроме того, при повышении чувствительности преобразователя к информа- 3 тивной высокочастотной составляющей уу одновременно снижается влияние медленных паразитных изменений преобразуемого параметра. Изобретение донолнительное к авт.св. № 1057882, ил.

1211669 2 ного детектора 7, выход которого является выходом устройства.

На чертеже изображена структурная схема устройства, Измерительный преобразователь с емкостным датчиком содержит источник 1 стабильного постсянного напряжения, коммутаторы 2 и 3, рабочий и образцовый конденсаторы 4 и 5, усилитель 6 сигнала неравновесия, фазочувствительный детектор 7, делитель 8 напряжения, фильтр 9 нижних частот, дополнительный усилитель 10, сумматор 11, генератор 12 прямоугольного напряжения. При этом выходы первого 2 и второго 3 коммутаторов подключены соответственно к потенциальным электродам рабочего 4 и образцового 5 конденсаторов, токовые электроды последних соединены вместе и подключены через усилитель 6 к информационному входу фазочувствительного детектора 7, выход которого соединен с входами делителя 8 напряжения и фильтра 9 нижних частот. Выход делителя 8 напряжения подключен к первому входу, а выход фильтра 9 нижних частот через дополнительный усилитель 10 — к второму входу сумматора ll, Выход последнего соединен с первым информационным входом второго коммутатора 3, первый информационный вход первого коммутатора 2 подключен к выходу источника

l постоянного стабильного напряжения, а вторые информационные входы обоих коммутаторов 2 и 3 соединены с общей шиной устройства. Выход генератора 12 прямоугольного напряжения подключен к входам управления коммутаторов 2 и 3 и фазочувствитель

3

Изобретение относится к технике измерения неэлектрических величин электрическими методами, предназначено для преобразования параметров емкостного датчика, которые несут информацию о переменной неэлектрической величине, воздействующей на датчик, в изменения выходного электрического напряжения, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Ф 1057882.

Цельо изобретения является повышение чувствительности и расширение области применения путем обеспечения возможности преобразования переменных неэлектрических величин малого уровня на фоне большой и нестабильной постоянной составляющей, Преобразователь работает следующим образом, На потенциальные электроды рабочего 4 и образцового 5 конденсаторов подаются противофаэные прямоугольные напряжения, формируемые коммутаторами 2 и 3, управляемыми генератором 12 прямоугольного напряжения, из стабильного постоянного напряжения с выхода источника 1 и

15 напряжения обратной связи с выхода сумматора 11. Напряжение неравновесия преобразователя, снимаемое с точки соединения токовых электродов конденсаторов 4 и 5, усиливается усилителем 6 сигнала неравновесия.

Фаза сигнала неравновесия зависит от знака неравновесия схемы. Фазочувствительный детектор 7 преобразует фазу сигнала неравновесия в

25 полярность выходного напряжения, Обратная связь преобразователя состоит из двух каналов — низкочастотного и высокочастотного, Низкочастотная составляющая преобразуемого параметра (неинформативная) ослабляет30 ся преобразователем примерно в К раз, где К вЂ” коэффициент усиленйя дополнительного усилителя 10. Информативная высокочастотная составляющая усиливается в К раз, где Кз коэффициент деления делителя 8 напряжения, Таким образом, при повышении чувствительности преобразователя к ин формативной высокочастотной составляющей одновременно снижается влияние медленных паразитных изменений преобразуемого параметра.

Формула из обретения

Измерительный преобразователь с емкостным датчиком по авт.св.

Ф 1057882, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения области применения путем обеспечения возможности преобразования переменных неэлектрических величин малого уровня на фоне большой и нестабильной постоянной составляющей, он снабжен делителем напряжения, сумматором и соединенными последовательно фильтром нижних частот и дополнительным усилителем, причем выход фазочувстСоставитель В. Стукан

Техред А.Кнкемезей Корректор Е. Сирохман

Редактор И. Рыбченко

Заказ 637/50 Тираж 730 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

3 1211669 4 вительного детектора соединен с вхо- подключены соответственно к первому дами делителя напряжения и фильтра и второму входам сумматора, а выход нижних частот, выходы делителя нап- сумматора соединен с первым информаряжения и дополнительного усилителя ционным входом второго коммутатора.