Преобразователь информативного параметра датчика в частоту

Авторы патента:

G01R27/02 - для измерения активного, реактивного и полного сопротивления или других производных от них характеристик, двухполюсника, например постоянной времени (для измерения только фазового угла G01R 25/00)

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров двухэлементных двухполюсников. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается за счет того, что с заданным значением при измерении сравнивается составляющая комплексного напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика . Генератор 1 соединен с клеммой датчика 3 и с входом сумматора 5, вторая клемма датчика 3 соединена с входом усилителя 2, с выводом конденсатора 4, выход усилителя соединен с вторым выводом конденсатора, с входом выпрямителя бис вторым входом сумматора 5, выход которого соединен с входом второго выпрямителя 7, с входом фазовращателя 8, последовательно соединенного с входом третьего выпрямителя 10, причем выходы выпрямителей 6, 7, 10 соединены соответственно с входами схемы сравнения 9, а ее выход соединен с управляющим входом генератора 1. 1 ил, Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1638658

Ai (51)5 С Ol R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4644439/21 (22) 30.01.89 (46) 30.03,91. Бюл. Р 12 (71) Пензенский политехнический институт (72) В.П.Арбузов, R.Ï.ÌàëàíèH, С.Е.Ларкин и Е.П.Осадчий (53) 621 317(088.8) (56) Фритш. Линейный емкостной датчик перемещений с частотным выходом. вЂ” Приборы для научных исследований, 1987, Р 5, с.141-143. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНФОРМАТИВНОГО

ПАРАМЕТРА ДАТЧИКА В ЧАСТОТУ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения параметров двухэлементных двухполюсников. Цель изобретения вЂ” повышение точности измерений вЂ” достигается за счет того, что

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению параметров двухэлементных двухполюсников, и может быть использовано при построении преобразователей параметров датчиков, представляемых двухэлементной R Ñ схемой замещения.

Целью изобретения является повышение точности преобразования информативного параметра датчика в частоту путем того, что в процессе уравновешивания преобразователя осуществляется сравнение с опорным напряжением напряжения, пропорционального только информативному параметру датс заданным значением при измерении сравнивается составляющая комплексного напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика. Генератор 1 соединен с клеммой датчика 3 и с входом сумматора 5, вторая клемма датчика 3 соединена с входом усилителя 2, с выводом конденсатора 4, выход усилителя соединен с вторым выводом конденсатора, с входом выпрямителя 6 и с вторым входом сумматора 5, выход которого соединен с входом второго выпрямителя 7, с входом фазовращателя 8, последовательно соединенного с входом третьего выпрямителя 10, причем выходы выпрямителей 6, 7, 10 соединены соответственно с входами схемы сравнения 9, а ее выход соединен с управляющим входом генератора 1. lил. чика, а не модулю комплексного сопротивления, как в прототипе.

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

Преобразователь состоит из генератора 1, усилителя 2., датчика 3, образцовой емкости 4, сумматора 5, выпрямителей 6, 7, 10, фазовращателя

8, схемы 9 сравнения. Выход генератора 1 соединен с входом усилителя 2, цепь отрицательной обратной связи которого состоит из датчика 3 и образцовой емкости 4, и с вторым входом сумматора 5. Выход усилителя

1638658 где U выходное напряжение генератора; образцовая емкость активная составляющая сопротивления двухполюсника, С,=Си

П» =-Ц2(1+ ЗЯС», Км) .

Выходное напряжение сумматора 5, рав-30 ное сумме напряжений 0 и L, П3

= -ЦЕЗЯСР,.

35 поступает на вход фазовращателя 8, который выполнен в ниде интегратора, выходное напряжение которого равно:

C»» Rx 3QCR CR

40 где С вЂ” емкость интегратора

Напряжения П), U g и U< через выпрямители 6, 7 и 10 поступают на 45 вход схемы 9 сравнения. Схема 9 сравнения изменяет частоту генератора 1 до тех пор, пока сумма напряжений, поступающих на ее вход, не будет равна нулю 50

+ U U»o-=

6 7 где U», .= (V) (Кб ) 7

<»р 1 П4 I K»o ) 2 соединен с входом первого выпрямителя 6, соединенного своим выходом с первым входом схемы 9 сравнения, с входом второго выпрямителя 7 и с фазовра5 щателем 8, Выход второго выпрямителя 7 соединен с входом второй схемы 9 сравнения, а выход фазовращателя 8 через третий выпрямитель 10 соединен с третьим входом схемы сравнения 9, чей.выход соединен с управляющим входом генератора 1, Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение с выхода генератора 1 подается через датчик 3 на вход усилителя 2, выходное напряжение которого определяется измеряемым параметром датчика 3 и образцовой емкости 4:

1/)QC о 20

Е» Rх + 1/3ИСи

U - напряжение на выходе третьего выпрямителя, б 7 коэффициенты передачи выпрямителей 6, 7, 10.

Подставив значения напряжений в (1), находим П2 б 2 () ц Х 7

i„ i СЦRxK»o вЂ” p

CR откуда после несложнь»х преобразователе"r получаем:

1 Kg 1 К»о

2РК 7 Сц Rx CR

Таким образом, предлагаемьп» преобразователь позволяет преобразовать информативный параметр датчика

1/КХ в изменение частоты генератора.

Повышение точности преобразователя достигается за счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексного напряжения., зависящая только от информативного параметра датчика.

Формула изобретения

Преобразователь информативного параметра датчика в частоту, содержащий генератор, датчик с входными клеммами, схему сравнения, усилитель, первый и второй выпрямители, причем выход генератора соединен с клеммой датчика, вторая клемма соединена с входом усилителя, выход которого соединен с входом первого выпрямителя, соединенного своим выходом с первым входом схемы сравнения, второй выход которой соединен с выходом второго выпрямителя, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью повьпиения точности, в него дополнительно введены конденсатор, фазовращатель, третий выпрямитель и сумматор, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй вход вЂ” с выходом генератора, причем выход сумматора соединен с входом второго выпрямителя и через фазовращатель и третий выпрямитель вЂ” с третьим входом схемы сравнения, выход которой соединен с управляющим входом генератора, а конденсатор соединен с входом и выходом усилителя.

1638658

Составитель П.Тарасенко

Техред А.Кравчук, Корректор С.Шекмар

Редактор М.Циткина

Заказ 926 Тирая 416 Подписное

BHHHIIH 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

Преобразователь информативного параметра датчика в частоту

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров электрических цепей

Преобразователь параметров комплексных сопротивлений // 1629875

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при построении преобразователей параметров комплексных сопротивлений , например, емкостных и индуктивных датчиков

Способ измерения сопротивления вольтметра на переменном токе // 1628010

Изобретение относится к способам измерения сопротивлений вольтметров на переменном токе и может быть использовано при изготовлении и поверке вольтметров

Устройство для оценки технического состояния обмоток электрических машин и индуктивных элементов // 1628009

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике Цель изобретения - повышение чувствительности и достоверности контроля - достигается за счет введения в устройство диодов 9,10 и тиристора 6 и выполнения источника питания в виде трансформатора 1 с обмотками 2.3,8

Способ измерения удельного объемного электрического сопротивления графитовых и металлографитовых материалов // 1628008

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электрических параметров материалов и изделий

Измеритель комплексного сопротивления с компенсацией паразитных параметров // 1626190

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения составляющих емкостных и индуктивных объектов

Преобразователь параметров варикапа в напряжение // 1626189

Способ определения распределения электропроводности полупроводниковых структур // 1624354

Омметр // 1624353

Изобретение относится к электроизмереуиям, в частности к измерению активных сопротивлений

Устройство для измерения сопротивлений // 1624352

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в цифровых омметрах и комбинированных приборах

Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции // 2101716

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени

Способ измерения активных сопротивлений // 2110073

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения резисторов, сосредоточенных сопротивлений и сопротивления изоляции в электрических цепях

Способ контроля чистоты материала электропроводного изделия (варианты) // 2115934

Изобретение относится к исследованию и анализу материалов с помощью электрических средств и предназначено для контроля неоднородности электропроводного изделия по толщине материала, например, при проверки возможной подделки изделия в форме слитка из драгоценного или редкого металла

Способ измерения активного сопротивления элементов электрических цепей, содержащих индуктивности с ферромагнитным сердечником, и устройство для его осуществления // 2117307

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров индуктивных элементов, а также исследования и оценки свойств ферромагнитных материалов

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя напряжения // 2118826

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источников питания и другим влияющим величинам

Способ определения параметров комплексного сопротивления электрической сети от точки подключения силового трансформатора до точки с бесконечной мощностью короткого замыкания // 2118828

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к способам определения сопротивлений, и может быть использовано при экспериментальных измерениях

Мера активного сопротивления // 2119170

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве частотно-независимой меры активного сопротивления в диапазоне 1 - 100 кОм

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя // 2121148

Способ контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов // 2121151

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов в процессе их производства

Способ бесконтактного измерения удельной электропроводности плоских изделий // 2121152

Изобретение относится к бесконтактным неразрушающим способам измерения удельной электропроводности плоских изделий с использованием накладных вихретоковых датчиков