Квазиуравновешенный преобразователь информативного параметра датчика в частоту
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования параметров датчиков с двухэлементной нерезонансной последовательной игги параллельной схемой замещения. Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексного напряжения , зависящая только от информативного параметра датчика. Устройство содержит генератор 1, усилитель 2, датчик 3 (4), образцовый элемент 4 (3), выпрямитель 5, синфазный 6 и квадратурный 7 фазочуяствит-ельные выпрямители и блок сравнения 8. 1 ил. S
СОЮЗ СОЯЕТСНИХ
РЕСПУБЛИК щ5 G 01 R 23/00
УМЫ
4ATN78Ы-, @ATE, J-,„„.„:
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
M аО @й С@ и йЮа
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЬПИЯМ
ПРИ ГИНТ СССР
:;21) ч667141/" 21 (22) 24.01.89 (66) 23.05.91, Бюл. 11- 19 (71) Пензенский политехнический инс титут (72) В.P.,Üpáóçîâ, -,Ï.Мал нин., С,Е,Ларкин и В.А,Фильчиков (53) 621, 317 (088, 8) (56) Фритш., Линейный емкостный датчик пРреме11 ечий с частотным Вь- хОдОм»
Приборы цля наудиых и педованпй
1987, 11 - 5, с. 14 t-1ЙЗ, (54) 3А8!1:л- А К0ч 1 1Е ЩЦй ПРЕОБРА30" АтЕПЬ ИНФОР1ЮТ1ЯИОГО ПАРАМЕТРА
ДАттЯКА В 1-тАстст чт (57) Изобретен;:= относится к электро, SUÄÄ 1651223 А 1 измерительной технике и мсжет быть использовано для преобразования параметров датчиков с двухэлементной верезонансной последовательной или параллельной схемой замещения. Целью изобретения является повышение точности преобразования эа счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексного напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика. Устройство содержит генератор 1, усилитель 2, датчик 3 (4), образцовый элемент 4 (3), выпрямитель 5, сичфазный 6 и квадратурный 7 фаэочувстви"ельные выпрямители и блск сравнения 8, 1 ил, Й
«Ю сь
О
ЬР
ЬР
©О
1651223
Изобретение относится к электроизмерптельной технике, а именно к измерению параметров двухэлементных двухполюсников, и может быть исполь5 зовано при построении преобразователеи параметров датчиков, представляемых двухэлементной RL> RC последовательной или параллельной схемой
=-: «à...ì .åùåíèÿ.
Целью изобретения является повышение точности преобразования информативного параметра, путем того, что с процсессе уравновешивания преобразователя осуществляется сравнение с f5
Опорным напряжением напряжения, пропорционально1О тОлько информатиБ
:;Оку параметру датчика. а не модулю комплексного сОЛООтивл ения как Б из
Бестном преобразователе.
На чертеже представлена ф нкцио ;:альпая схема квазиура.вновешенного
:.р"-.образователя информативнсго пара ";- -:Ба датчика Б частоту.
Г(рeoáðàÿîçàòeëü состоит из гене:а-:Ора 1, усилителя 2, датчика 3, ;-. .РаЗЦОВОГО ЭЛЕМЕНта - с БЫПРЯМИтЕЛЯ силфазного б и квадратурного 7 . ".ço÷óçñòâèòåëüHüD: выпрямителей, бло30 ка 8 равнения. Злементы 3 и 4 образуют блок 9 образцового и измеряемо:ео элементОБ которь1е могут D блоке меняться местами.
Преобразователь ра" îòàåò следуюЧ;i.ã"/ Образом.
Зс
Напряжение с выхода генератора
ПодаЕТСЯ HB БХОД УСИЛИТЕЛЯ zс ВЫХОД .«Ое напряжение которого определяется измеряемыми параметрами датчика 3 (4) и образцовогo элемента 4 (3). В случае последовательной двухэлемент40 но i RL -схемы замещения датчика 3
l. выходное напряжение усилителя 2
Е с
U, — -U
Р „+) Ы?..„ гце U, — выходное напряжение генератора, образцовый резистор;
Я вЂ” круговая частота
ИЛИ, RLp
= -t3ð (-- + .1 — --)
К Р., Это напряжение поступает на опорные входы фаз очувствительных выпрямителей б и 7, которые выделяют соотI ветс твенно активную Re с U и реактив1 ную» U U с составляющие напряжения
01 DTHocHTPqbHo напряжения U :
Rx
Re U = -U
2 2 R
1 -У1д (-------) m« Ц К
R 2 с
О где К вЂ” коэффициент передачи блока сравнения, изменяет частоту генератора 1 до наступления состояния равновесия, характеризующегося равенством U u
Im> U, В состоянии равновесия U =0
С.
8 9 а частота генератора определяется выражением
Ro
f = --,=-2 и L)(Значение неинформативного параметра определяется по выходному напряжению синфазного фазочувствительного выпрямителя б:
Re U = -U — .
Ry к
Когда датчик 3 представлен последовательной ВкС „-схемой замещения, функции преобразования его параметров описываются выражением
2 = -р;.----- и Re U, = -U
Е
СкВо Ug 2 Ro
Если датчик 4 состоит из параллельного соединения R L<, то
КО Кл — -рг — и Re U = -U
2VLg Uz 2к а для датчика 4, состоящего из параллельного соединения, функции преОбразования имеют вид
f
2сс С„К„ и Re U = -U
Ro и21 2 R„
В том случае, когда информативным параметром датчика является сопротивление R>, образцовым элементом должны быть конденсатор и катушка индуктивности.
Im U = -02
У4х
I
Реактивная составляющая Im U постуи« пает на вход блока 8 сравнения, на другой вход которого подается выпрямленное напряжение с выхода усилителя 2 U> = mud U . Напряжение на
2 выходе блока 8 сравнения
1651223
Таким образом, преобразователь позволяет преобразовывать параметры датчиков с параллельной схемой в режиме заданного тока, а с последовательной — в режиме заданного напря5 жения.
Повышение точности достигается за счет того, что с заданным значением сравнивается составляющая комплексно- 10 го напряжения, зависящая только от информативного параметра датчика. прямителя, вход которого соединен с выходом усилителя, блок образцовых и измеряемых элементов, включенный между входом и выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены синфазный и квадратурный фазочувствительные выпрямители, сигнальные входы которых соединены с выходом генератора, а опорные их входы соединены с выходом усилителя, выход квадратурного фазочувствительного выпрямителя соединен с вторым входом блока сравнения, а выход синфазного фазочувствительного выпрямителя является выходом кваэиуравновешенного преобразователя, при этом выход генератора соединен с вто20 рым входам блока образцовых и измеряеьв х элементов.
Формула изобретения
Кваэиуравновешенный преобразователь информативного параметра датчика в частоту, содержащий генератор, управляющий ьход которого соединен с выходом блока сравнения.„первый вход которого cîåäèíåí с выходом выСоставитель А,Шикерун
Редактор Н.Бобкова Техред А.Кравчук Корректор Н.Ренская
Заказ -1605 Тираж 435 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101
