Преобразователь параметров резистивных датчиков

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения и контроля параметров резистивных датчиков неэлектрических величин, включенных через линию связи. Сопротивление резистивного датчика, подключенного к клеммам 2, преобразуется в длительность импульсов на выходе блока 5 сравнения. Погрешности, вносимые собственным сопротивлением блока 3 связи, устраняются в одном из тактов преобразования с помощью делителя 11 напряжения, сумматора 14, запоминающего блока 12, который вместе переключателями 7 и 10 и ключом 13 управляются выходными импульсами. На чертеже приведены необходимые для работы устройства активное сопротивление 4, интеграторы 6 и 9, блок 8 задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gI)g G 0i R 27/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4404044/24-21 (22) 15.04.88 (46) 30.06.90. Бюл, 11 - 24 (71) Пензенский политехнический институт (72) А,И. Мартяшин, И.Н. Фролов, В.И. Чернецов, О.П. Бесчастнов, В.А. Сенаторов и В.Н, Онищенко (53) 621.317 ° 33 (088.8) (56) Новицкий П.В,, Гутников В,С.

Цифровые приборы с частотными датчиками. Л.: Энергия, 1970, с. 102.

Авторское свидетельство СССР

& 692052, кл. Н 03 Н 13/00, 1977. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАГ".ЕТРОВ РЕЗИСТИВНЫХ ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь„„SU„„1575129 А 1 зовано для автоматического измерения, и контроля параметров резистивных датчиков неэлектрических величин, включенных через линию связи. Сопротивление резистивного датчика, подключенного к клеммам 2, преобразуется в длительность импульсов на выходе блока 5 сравнения. Погрешности, вносимые собственным сопротивлением блока 3 связи, устраняются в одном из тактов преобразования с помощью делителя II напряжения, сумматора 14, запоминающего блока 12, который вместе переключателями 7 и 10 и ключом

13 управляются выходными импульсами.

На чертеже приведены необходимые для работы устройства активное сопротивление 4, интеграторы 6 и 9, блок 8 задержки, 1 ил.

1575129

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения и контроля параметров резистивных датчиков.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

На чертеже приведена функциональ-, ная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит усилитель

1 постоянного тока, клеммы для подключения резистивного дат .ика 2 (R„), блок 3 связи, представленный обобщенной электрической схемой замещения в виде емкости С, индуктивности L u активного сопротивления r, опорный . резистор 4, IR 1 блок 5 сравнения, первый интегратор 6, первый переклю- . чатель 7, блок 8 задержки, второй интегратор 9, второй переключатель

10, делитель 11 напряжения, запоминающий блок 12, ключ 13 и сумматор 14.

Выходы второго переключателя 10 подсоединены параллельно клеммам для подключения резистивного датчика 2, а его вход через блок связи 3— к выходу второго интегратора 9. Одна из общих клемм резистивного датчика

2 и переключателя 10 через блок 3 связи подключена к входу усилителя

1, в цепь отрицательной обратной связи которого включен опорный резистор

4. Выход усилителя 1 подсоединен к

35 одному из входов делителя 11 напряжения, а его выход непосредственно и через последовательно включенные запоминающий блок 12 и ключ 13 соединен с входами сумматора 14, Выход сумматора 14 подключен к одному из входов блока 5 сравнения, к другому входу которого подключен выход интегратора 6. Кроме того, выход блока 5 сравнения соединен с входами интегратора 6, переключателя 7, блока 8 .задержки и делителя 11, с управляющими входами переключателя 10, блока

12,и ключа 13. Выход блока 8 задержки подсоединен к управляющему входу .переключателя 7, выход последнего—

50 к входу. интегратора 9, кроме того, второй вход переключателя 7 соединен с земляной шиной преобразователя.

Преобразователь работает в два такта следующим образом.

В установившемся режиме на выходе блока 5 сравнения, который также является выходом устройства, действует напряжение прямоугольной формы с амплитудой U. Это напряжение в первом такте, например, отрицательное поступает на ключ 13, отсоединяя выход запоминающего блока 12 от входа сумматора 14, а второй переключатель

10 своим контактом замыкает накоротко датчик 2. Кроме того, передним, фронтом напряжение блока 5 сравнения подключается через переключатель 7, управляемый блоком задержки 8, к входу второго интегратора 9, на выходе которого возникает напряжение

U — -U (Π(t (T ), (1)

"9 где = К С вЂ” постоянная интегратор

9 9 9 ра 9, которое через блок 3 связи и переключатель 10 поступает на вход усилителя 1 постоянного тока.

При этом на выходе усилителя 1 напряжение описывается выражением

Ц U ГСР, Ryt

z+ R (+R )

to

+ — — — е ), Ер? -6 fc, (2)

r+R „

U (Т + о

U 1 R.ò RoL ч. у R,,г (R„ o г (3) .

После практического окончания переходного процесса величиной

Ro 1. е ь можно пренебречь. (R „+ r) +

Это напряжение поступает на вход делителя 11 напряжений, где происхо-> дит деление выходного напряжения бло- I ка сравнения на напряжение U» т.е, U

М

1 (4) где R, — переходное сопротивление переключателя 10, которое вызвано неидеальностью его характеристики.

После практического окончания переходного процесса, когда величиной

-е,р

С (К „+l ) — е можно пренебречь, по задзаднему фронту импульса с блока 8 задержки переключатель 7 подключает вход интегратора 9 к земляной шине.

При этом на выходе усилителя 1 напряжение описывается выражением

75129 6 подбором соответствующего переклю— чателя нли введением подстроечного резистора, на выходе сумматора 14 получают

5 (8) t

-11

l (5) и

6 где ь = R С вЂ” постоянная интегрироо 6 е вания интегратора 6.

В момент равенства напряжений на входах блока сравнения последний скачкообразно меняет знак на противоположный и в тот же момент времени в запоминающем устройстве фиксируется выходное напряжение делителя 11 напряжения, При смене знака выходного напряжения блока сравнения начинается следующий (второй) такт преобразования, При этом положительным напряжением блока 5 сравнения выход запоминающе го блока 12 ключом 13 подсоединяется к второму входу суммирующего устройства, а переключатель 10 через управляющую шину, не входящую в блок связи, переключается в другое состоя ние, подключая к второму входу блока связи вторую клемму резистивного датчика.

Работа блоков 1,4 — 11 аналогична работе в первом такте преобразования. При этом напряжение на выходе усилителя 1 в интервале времени tl описывается выражением 9 6 Х

t = п (1О) R To (6) 5 )

Так как в первом такте преобразования второй вход сумматора 14 отклю— чен, то выходное напряжение

Это напряжение поступает на один вход блока сравнения, на второй вход которого поступает напряжение с первого интегратора, описываемое выражением (U (Ко о

70+ t

9 R 10+r+RK

К о?. t rrjn е (R +r+R }

«к

После практического окончания

RoL

Ф процесса величиной — -„— — - — е (R". +r+R„) можно пренебречь.

В делителе напряжений осуществляется деление выходного напряжения блока сравнения на выходное напряжение усилителя 1

lr U

Urr (7) а

С учетом выражений (3), (4), (6), (7), знаков напряжений и, принимая

ll

R « = В. 1,, что легко осуществляется и

r о локк

U -=-U +U =К вЂ”вЂ”

И re 11 R т о о где К вЂ” размерный коэффициент (В ).

10 Это напряжение поступает на вход блока сравнения, на другой вход которого поступает напряжение с выхода интегратора 6. В момент равенства напряжений на входах блока 5 срав1 5 нения ьrr RK

К вЂ” —— (9) к т

Из выражения (9) определяют длительность положительного импульса

К

25 где n = — — безразмерный коэффициент.

Далее весь процесс повторяется аналогично описанному вьш|е.

Из выражения (10) видно, что значение активного сопротивления блока связи не входит в функцию преобразования, а длительность положительно генерируемых импульсов определяется только изменением значения реэистивного датчика.

Формула изобретения

Преобразователь параметров резистивных датчиков, содержащий клем40 мы для подключения резистивного датчика, первая из которых соединена с первым входом блока связи, первый выход которого соединен с входом уси" лителя постоянного тока, а через

45 опорный резистор — с его выходом, первый интегратор, выход которого под ключен к первому входу блока сравнения, выход которого служит выходом устройства и подключен к первому входу первого интегратора, первому входу переключателя, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход — с входом второго интегратора, -первый вход переключателя соединен

55 cего управляющим входом через блок задержки, выход второго интегратора соединен с вторым выходом блока связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности пре1575129

Составитель В. Степанкин

Техред H. Ходанич Корректор M,Êó÷åðÿâàÿ

Редактор Л. Веселовская

Заказ 1 782 Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

II t1

Произ водственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 образования, в него введены второй переключатель, ключ, делитель напряжения, запоминающий блок и сумматор, первый и второй входы делителя напря5 жения соединены соответственно с выходом усилителя постоянного тока и выходом устройства, выход делителя напряжения соединен с первым входом ..сумматора и входом запоминающего, блока, управляющий вход которого сое: динен с управляющим входом ключа и первым входом первого переключателя, выход запоминающего устройства через ключ соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, входы второго переключателя подключены соответственно к первой и второй клеммам для подключения резистивного датчика, выход второго переключателя соединен с вторым входом блока связи, управляющий вход второго переключателя соединен с первым входом первого переключателя,