Прецизионный преобразователь емкости в напряжение

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в емкостных первичных преобразователях перемещений. С целью повышения точности в преобразователь, содержащий конденсаторы 1, 2, коммутаторы 5, 6, генератор 8 импульсов, счетный триггер 9, инвертор 10, элемент 11 ИЛИ-НЕ, преобразователь 12 заряда в напряжение, интнгратор 13, источник 14 опорного напряжения, шину 16 нулевого потенциала, введены коммутаторы 3, 4, конденсатор 7, инверсный источник 15 опорного напряжения. Обратная связь, образованная цепью, состоящей из преобразователя 12, коммутатора 3, интегратора 13 и коммутатора 4, обеспечивает восстановление состояния баланса зарядов на конденсаторах 1, 2 и 7, при этом выходной сигнал коммутатора 3 уменьшается до нуля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 11 4 С 01 В ?/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4414770/24-28 . (22) 18.03.88 (46) 07 ° 11.89, Бюл. М 41 (72) А.В. Тынянов и В.И. Горшенев (53) 621.3 l7. 335(088.8) (56) Гриневич Ф.Б, и др. Техническая электродинамика, 1980, 3, с. 73.

Черданцев А.И., Клементьев А.В, Измерительный преобразователь емкости в напряжение. - Приборы и техника эксперимента, l984, и 5, с, 128. (54) ПРЕЦИЗИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЕИ -.

КОСТИ В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано в емкостных первичных преоб» разователях перемещений, С целью по,.SU 1520330 А 1

2 вышения точности в преобразователь, содержащий конденсаторы l, 2, коммутаторы 5, 6, генератор 8 импульсов, счетный триггер 9, инвертор 10, weмент ИЛИ-НЕ 11, преобразователь 13 заряда в напряжение, интегратор 13, источник 14 опорного напряжения, шину

16 нулевого потенциала, введены коммутаторы 3, 4, конденсатор 7, инверсный источник 15 опорного напряжения.

Обратная связь, образованная цепью, состоящей из преобразователя l2, коммутатора 3, интегратора 13 и коммутатора 4, обеспечивает восстановление состояния баланса зарядов на конденсаторах 1, 2 и 7, при этом выходной сигнал коммутатора 3 уменьшается до нуля. 1 ил. где C» - емкость компенсационного конденсатора 2;

С„о - начальная емкость измерительного конденсатора 1.

При изменении измеряемой величины емкость измерительного конденсатора 1 изменяется на величину + Ь С», при водя схему к разбала нсу.

Обратная связь, образованная цепью, состоящей из преобразователя

12, коммутатора 3, интегратора 13 и коммутатора 4 обеспечивает восстановление состояния баланса зарядов на конденсаторах 1,2 и 7, при этом выходной сигнал коммутатора 3 уменьшается до нуля.

55

152033

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в емкостных первичных преобразователях перемещений.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя за счет исключения зависимости выходного напряжения от величины начальной емкости измерительного конденсатора. 10

На чертеже представлена блок-схема преобра зоват еля .

Преобразователь содержит измерительный конденсатор I, компенсационный конденсатор 2, коммутаторы 3-6, дополнительный конденсатор 7, генера" тор 8 импульсов, счетный триггер 9, инвертор 10, элемент ИЛИ-НЕ 11, преобразователь 12 заряда в напряжение, интегратор 13, источник I4 опорного напряжения, инверсный источник 1 опорного напряжения, шину 16 нулево" го потенциала.

Выход источника 14 опорного напряжения через коммутатор 5 подключен к 25 конденсатору 2, а выход инверсного источника 15 опорного напряжения че" рез коммутатор 6 подключен к конденсатору I °

Импульсы с выхода счетного триггера 9 управляют работои коммутаторов 4-6, а импульсы с выхода элемента ИЛИ-НЕ I1 управляют работой комI мутатора 3.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии изменением величины Uq опорного напряжения источника 14 либо величины ио инверсного опорного напряжения источника

15 обеспечивают выполнение соотношения

u0t - c» = uoz cxoэ

0 4 !

Синхронная работа блоков 3-6 обеспечи ва ется и мпул ьса ми с выхода счетного триггера 9 и элемента ИЛИ-НЕ 11.

Состояние баланса преобразователя хара кт ери зуется следующим соот ношением:

u,< c„-- u„< с, + u„„c>, (г) где С " емкость дополнительного конденсатора 7.

Так как С» = C„0 х C„, с учетом выражения (1) уравнение (2) упростится до вида:

uz < bc, (3)

Uoa Cg

Из (3) видно, что выходной сигнал не зависит от величины начальной емкости Сщ измерительного конденсатора. формула и зобрет ения

Прецизионный преобразователь емкости в напряжение>содержащий источник опорного напряжения, два коммутатора, два конденсатора, преобразователь заряда в напряжение, интеграI ° тор, генератор импульсов, счетный триггер, инвертор, элемент ИЛИ-НЕ, шину нулевого потенциала, выход источника опорного напряжения подключен к первому информационному входу первого коммутатора, выход которого через первый конденсатор подключен к входу преобразователя заряда в на пряже ни е, ши на нуле вог о пот енциала подключена к второму информа- . ционному входу первого коммутатора и первому информационному входу второго коммутатора, выход которого че" рез второй конденсатор подключен к входу преобразователя заряда в напряжение, выход генератора импульсов подключен к первому входу элемента

ИЛИ-НЕ и через последовательно соединенные счетный триггер и инвертор подключен к второму входу элемента

ИЛИ-НЕ, выход счетного триггера подключен к управляющим входам первого и второго коммутаторов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены инверсный источник опорного напряжения, третий и четвертый коммутаторы и тре.тий конденсатор, шина нулевого потенциала подключена к первым информационным входам третьего и четвертого коммутаторов, выход которого через

5 1520330

6 третий конденсатор подключен к вхо- тора, выходы счетного триггера и эледу преобразователя заряда в напряже- мента ИЛИ-НЕ подключены к управляюние, выход которого подключен к вто- щим входам соответственно четвертого рому информационному входу третьего и третьего коммутаторов, выход инверкоммутатора, выход которого через сного источника опорного напряжения интепратор подключен к второму инфор- подключен к второму информационному мационному входу четвертого коммута- входу вторрго коммутатора.

Составитель В, Подолян

Реда ктор И. Бла нар Техред А. Кравчук Корректор.В. Каба ций

Заказ 6742/40 Тираж 683 Под пис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,101