Преобразователь сопротивления в частоту

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Введение в преобразователь сопротивления (ПС) в частоту таймера 7 с кварцевой стабилизацией длительности временного интервала, управляемого токового ключа 3, генератора 2 тока, операционного усилителя 9, источника 1 постоянного напряжения и резисторов 5, 8, 10, 13 повышает точность преобразования и помехоустойчивость за счет исключения влияния нестабильности параметров емкости генератора на выходную частоту ПС и исключает влияние внешних помех на величину преобразуемого параметра. 1 ил. СП п гГ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5 1)4 С 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ц

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3924636/24-21 (22) 09.07.85 (46) 15.05.87. Бюл. В 18 (71) Научно-исследовательский институт приборостроения (72) А.И. Доктор и M.Ä. Пьирульников (53) 621. 317. 33 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 503363, кл. Н 03 М 1/60, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 847226, кл. G 01 R 27/02, 1979.

„„SU„„1310745 А1 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

В ЧАСТОТУ (57) Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Введение в преобразователь сопротивления (ПС) в частоту таймера 7 с кварцевой стабилизацией длительности временного интервала, управляемого токового ключа 3, генератора 2 тока, операционного усилителя 9, источника 1 постоянного напряжения и резисторов 5, .8, 10, 13 повышает точность преобразования и помехоустойчивость за счет исключения влияния нестабильности параметров емкости генератора на выходную частоту ПС и исключает влияние . Я внешних помех на величину преобразуемого параметра. 1 ил.

По R х+ К о, х К

1 1310 изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного изме-рения активного сопротивления реэистивных датчиков с преобразованием сопротивления в частоту следования электрических импульсов в широком диапазоне температур окружающей среды.

Цель изобретения — повышение точности преобразования и помехоустойчивости путем исключения влияния нестабильности параметров емкости интегратора на выходную частоту преобразователя и исключение влияния внешних помех на величину преобразуемого параметра.

На чертеже представлен преобразователь сопротивления в частоту.

Преобразователь содержит источник постоянного напряжения, выход которого через генератор 2 тока соединен с информационным входом токового переключателя 3, выход которого соединен с инверсным входом интегратора

4 и через первый резистор 5 с выходом источника 1 постоянного напряжения, выход интегратора 4 подключен к инверсному входу блока 6 сравнения, выход которого через таймер 7 соединен с управляющим входом токового переключателя 3, выход источника 1 постоянного напряжения через второй резистор 8 соединен с инверсным вхо- дом операционного усилителя 9 и первым выводом третьего резистора 10, второй вывод которого подключен к первой входной клемме 11, вторая входная клемма 12 подключена к выходу операционного усилителя 9 и через четвертый резистор 13 к инверсному входу интегратора 4. Выходом преобразователя является выход блока 6 сравнения. Вторые входы интегратора 4, блока 6 сравнения и операционного усилителя 9 подключены к общей шине.

К входным клеммам 11 и 12 подключен преобразуемый резистор 14.

Преобразователь работает следующим образом.

В момент сравнения линейно изменяющегося выходного напряжения интегратора 4 с нулевым уровнем на неинвертирунщем входе блока 6 сравнения на выходе последнего вырабатывается импульс напряжения, который запускает таймер 7 с кварцевой стабилизацией длительности временного интервала.

Таймер 7 формирует на выходе импульс управления длительностью to высокой

745 2 стабильности, определяемой стабильностью кварцевого резонатора. На время t токовый переключатель 3 подключает выход генератора 2 тока к входу интегратора 4. При этом напряжение на выходе интегратора начинает линейно нарастать пропорционально алгебраической сумме постоянных токов I<+Iq

I.„, действующих на его входе (1 о— значение тока, формируемого генератором 2 тока; I -значение тока через первый резистор 5; I — значение тока через четвертый резистор 13).

При этом необходимо выполнить ус

15 ловие 0 (I„— IÄ(I

Величина тока I пропорциональна величине сопротивления преобразуемого резистора 14, включенного в цепь отрицательной обратной связи опера20 ционного усилителя 9:

25 где Uo — значение напряжения источника постоянного тока;

Кх — значение сопротивления преобразуемого резистора 14;

R,R„,R„> значения сопротивлений резисторов 8, 10, 13 соответственно.

По окончании интервала напряжение на выходе интегратора 4 достигает некоторой величины, пропорцио35 нальной значению R . Токовый переключатель 3 по команде таймера 7 отключает выход генератора 2 тока от входа интегратора 4, что приводит к изменению направления интегрирования на противоположное. Напряжение на выходе интегратора 4 начинает линейно убывать пропорционально разности токов, действующих на его входе (I< -Iz). Через интервал t, в момент, когда напряжение на выходе интегратора 4, линейно убывая, достигает нулевого уровня, на выходе блока 6 сравнения появляется импульс напряжения, который снова запускает таймер 7, и

50 цикл работы преобразователя повторяется. Длительность цикла Т = tp +t„ равна периоцу следования выходных импульсов преобразователя, при этом значение t является величиной по55 стоянной, а значение t, оказывается зависящим от величины Кх.

Соотношение, связывающее частоту следования выходных импульсов f u

fto

Формула изобретения

Преобразователь сопротивления в частоту, содержащий блок сравнения и интегратор, выход которого соедиI

Составитель А. Комиссаров

Техред Н.Глущенко Корректор 0. Тигор

Редактор А. Orap

Заказ 1886/41 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13 .значение преобразуемого сопротивления R, имеет вид к А (Rx + R

A = const

Из выражения (2) следует, что выходная частота преобразователя пропорциональна значению преобразуемого сопротивления 14 и не зависит от емкости интегратора 4 и напряжения источника 1 постоянного тока. Изменяя значение резисторов 8 и 13, можно регулировать крутизну характеристики преобразования, а изменяя значение резисторов 10 и 5 — ее сдвиг, при этом наличие резистора 5 позволяет получить любое требуемое значение начальной частоты преобразовате я (вплоть до нуля) независимо от крутизны преобразования. Использование генератора 2 тока позволяет устранить влияние внутреннего сопротивления токового переключателя 3 на величину тока I, а следовательно, на выходную частоту преобразователя.

10745 4 нен с инвертирующим входом блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования и помехоустойчивости, в него введены таймер с кварцевой стабилизацией длительности временного интервала, управляемый токовый ключ, генератор тока, операционный усилитель, источник постоянного напряжения и четыре резистора, причем выход блока сравнения, являющийся выходом преобразователя, соединен с входом таймера, выход которого подключен к управляющему входу токового ключа; вход которого соединен с выходом генератора тока, а выход — с инвертирующим входом интегратора и через первый резистор с источником постоянного напряжения, входом генератора тока и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом опеФ рационного усилителя и через третий резистор подключен к первой входной

25 клемме преобразователя, вторая входная клемма соединена с выходом операционного усилителя и через четвертый резистор подключена кинвертирующему входу интегратора, неинверЗр тируннцие входы интегратора, блока сравнения и операционного усилителя подключены к общей шине.