Преобразователь информативного параметра датчика в частоту

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров двухэлементных двухполюсников. Цель изобретения - повышение точности преобразования информативного параметра датчика в частоту - достигается тем, что в процессе уравновешивания преобразователя осуществляется сравнение г опорным напряжением,пропорциональным только информативному параметру датчика. Генератор 1 соединен с входом усилителя 2, пепь отрицательной обратной связи которого состоит из датчика 3(4) и образцового резистора 4(3), и с входом выпрь- МИТР.РЧ 5. Выход выпрямителя 5 соединен с одним из ьходоь схе.ми 6 сравнения , другой се вход соединен с выходом квадратурного базочувствительного выпрямителя 7, входы которое соединены с входам -, синфазного фазочувсгвитсльного выпрямителя 8, выход кгторгго является выходом устройства , i ил. с (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (192 (И) (51)5 О 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ва. 1 ил.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4395310/21 (22) 17 ° 03.88 (46) 23 ° 0).91. Бюл. Р 3 (71) Пензенскчй политехнический институт (72) B.Ï.Арбузов, В.П.Маланин и В.А.Фильчиков (53) 621.317.3 (088.8) (56) Фритш. Линейный емкостный датчик перемещения с частотным выходом.—

Приборы для научных исследований, 1987, М 5, с. 141 †1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНФОРМАТИВНОГО

ПАРАМЕТРА ДАТЧИКА В ЧАСТОТУ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров двухэлементных двухполюсников.

Цель изобретения — повышение точности преобразования информативного параметра датчика в час-,оту — достигается тем, что в процессе уравновешивания преобразов 1TBJIR clществляется сравнение - опорным напряжением,пропорциональным только информативному параметру ra ика. i енератор I соединен с входом усилителя 2, цепь отри— цательной обратной связи Kc òîðîãо состоит из цpT 1ика 3(4) li pápàçöñHîro резистора (3), и с входо-1 выпря— мите"я 5. Выход выпрямителя 5 соединен с одним из ьходов схем1i 6 сравнения, другой ее вход =.оединен с ныхоцом квадратурного фазочувствитепьH0I о выпрям iTE ÿ 7, Bx0tibi KQ7 оро. о соединены с входами синфазного фазочувс гвительногo выпpFìèòåëÿ 8, выход которого является выходом устройст1622838

Re U

Ro

0,1= R„i

Х О (1

1 1

f =-- —— 1 о

1 1 и Re U< и, 2" Rî

К»

R0

-U !

Rî 1

f го Ь

-Ц

Ro и Re U

U1 Й

Изобретение относится к обчасти электроизмерительной техники, а именно к измерению параметров двухэлементных двухполюсников, и может быть использовано при построении преобразователей параметров датчиков,представляемых двухэлементной RL RC последовательной или параллельной схемой замещения. 10

Целью изобретения является повышение точности преобразования информативного параметра датчика в частоту.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя информативного параметра датчика в частоту.

Преобразователь содержит генератор 1, усилитель 2, датчик 3(4),образцовый резистор 4(3),выпрямитель 20

5, схему 6 сравнения, квадратурный фазочувствительный выпрямитель 7 и синфазный фазочувствительный выпрямитель 8.

Выход rенератора 1 соединен с 25 входом усилителя 2, цепь отрицательной обратной связи которого состоит из датчика 3(4) и образцового резистора 4(3), и с входом выпрямителя 5.

Выход последнего соединен с одним из входов схемы 6 сравнения, другой ее вход соединен с выходом квадратурного фазочувствительного выпрямителя

7, входы которого соединены с входами синфазного фазочувствительного выпрямителя 8, выход последнего является выходом устройсгва.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение с выхода генератора 1 40 подается на вход усилителя 2,выходное напряжение которого определяется измеряемыми параметрами датчика

3(4) и образцового резистора 4(3).

В случае параллельной двухэлемент- 4g ной R С -схемы замещения датчика выходное напряжение усилителя 2

V = -V,(— о-+ «1С К) р ..> Х о

1 где U — выходное напряже

50 ние генератора;

Ro — образцовый резистор.

Это напряжение поступает на сигнальные входы фазочувствительных выпрямителей 7 и 8, которые выделяют соответственно активную КеЦ U u реактйвную ImU U< составляюшие напря01 жения относительно напряжения U< и

Реактивная составляющая Im„v и поступает на вход схемы 6 сравнения, на другой вход которого подается выпрямленное напряжение с выхода генератора 1 U = тоЩ . Напряжение на выходе схемы 6 сравнения

Q CFRo) mod U K ю где К вЂ” коэффициент передачи схемы о сравнения, изменяет частоту генератора 1 до наступления состояния равновесия, характеризующегося равенством U < и ImU U<.

В состоянии равновесия U< = 0 частота генератора определяется выражением

Значение неинформативного параметра определяется по выходному напряжению синфазного фазочувствительного выпрямителя 8:

Ro

Re U

Rx

Когда датчик представлен параллельной Кxs Ь„-схемой замещения, функции преобразования его параметров описываются выражениями

Ro 1 Ro

f =-- — ° — — -иКе ° V -Ц .о

29 L Ui < 1 R„

Если датчик состоит из последовательного соединения К Ск, то а для датчика, состоящего из последовательного соединения К„Ь, функции преобразования имеют вид

В том случае, когда информативным параметром датчика является сопротивление R, образцовым элементом должны быть конденсатор или катушка индуктивности.

1622838

Составитель П, Тарасенко

Техред M ..Моргентал

Редактор Н.Бобкова

Корректор С.Черни

Заказ 109 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет преобразовывать параметры датчиков с параллельной схемой в режиме заданного напря5 жения, а с последовательной — в режимее,заданног о тока.

Повышение точности в предлагаемом преобразователе достигается эа счет того, что с заданным значением срав- 1О нивается составляющая комплексного напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика. формула и э о б р е т е н и я

l5

Преобразователь информативного параметра датчика в частоту,содержащий генератор, выход которого соединен с входом выпрямителя, выход которого соединен " входом схемы сравнения, соединенной своим выходом с управляющим входом генератора,усилитель и образцовый элемент, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены синфазный и квадратурный фазочувствительные выпрямители, опорные входы которых соединены с выходом генератора, а сигнальные — с выходом усилителя, цепь отрицательной обратной связи которого состоит из датчика и образцового элемента, а выход квадратурного фазочувствительного выпрямителя соединен с другим входом схемы сравнения.