Устройство для преобразования в частоту выходного параметра резистивного датчика
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) Дополнительное к авт. свид-ву м503363
Союз Советскнх
Социаиксткческих
Реапубпнк (11) 600726
2 (М) М. Кл, Н 03 К 13/20 (22) Заявлено 0104,75 (21) 2120680/18-21 с присоединением заявки Pk (23) Приоритет (43) Опублнковано300378. Бюллетень Рй 12
Гюифлирютюииикй июяитют аююютю Ниииютрию евер ию Иииия иию1рютюии1 и ьтиркти1 (53) УДК 681. 325 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 310378 (72) вторы
НЗОбрЕтЕНН» И.Ф.Островский, А.Г.Рыжевский и E.ô.Трифонов (7l) Заявитель
Пензенский филиал Всесоюзного науч о-исследовательского технологического института приборостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ЧАСТОТУ
ВЫХОДНОГО ПАРАМЕТРА РЕЗИСТИВНОГО ДАТЧИКА
Изобретение относится к области электроизмерительной техники, предназначено для применения в информационноиэмерительных системах, использующих резистивние датчики. 5
Известно устройство для преобразования в частоту выходного параметра реэистивного датчика по основному авт.св.
9503363, представляющее собой разновидность частотного преобразования с l0 переключением направления интегрирования в каждом полупериоде выходной частоты.
В состав структурной схемы извест- )5 ного преобразователя входит дифференциальный интегратор, подключенный к сравнивающему устройству на операционном усилителе, соединенному с делителем из образцового резистора и реэис- ;р тивного датчика, связанным с вспомогательным усилителем, с дифференциальным входом и делителем в цепи отрицательной обратной связи на резисторах. Известный частотный преобразователь обла-25 дает линейной функцией преобразования и в силу этого обстоятельства не может быть использован для целей линеариэации общей функции преобразования при рабате с реэистивными датчиками, име- 30 ющими нелинейную характеристику, например, вида
Я = Цт(1 +ох + вх ) где Н вЂ” значение выходного параметра н резистивного датчика, х — входной параметр датчика, а и в-коэффициенты, числовые значения которых определяются конструкцией датчика.
Пелью изобретения является обеспечение линеаризации общей функции преобразования при работе с резистивным датчиком имеющим характеристику преоб" разования вида
Кн(1 + ах + вх )
Эта цель достигается тем, что в устройство для преобразования в частоту выходного параметра резистивного датчика введен дозирующий конденсатор, причем выход сравнивающего устройства через дозирующий конденсатор подключен к прямому входу дифференциального интегратора и к накопительному элементу.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
В состав схемы входит дифференциальный интегратор 1, сравнивающее устройство 2, делитель из образцового резистора 3 и резистивного датчика 4, вспомогательный операционный усилитель 5
600726 с дифференциальным входом, делитель в го интегратора 1, и только после зтоцепи отрицательной обратной связи опе- го его напряжение начинает изменяться рационного усилителя 5 на резисторах 6, по линейному закону, 7 и дозирующий конденсатор 8. Можно показать, что уравнение, хаПериод выходных колебаний преобраэо- рактериэующее процесс формированйя по6 вателя содержит два практически равных лупериода выходных колебаний, может .но длительности полупериода. Длитель- быть представлено в виде ность каждого полупериода выходных ко- >o
2П жения линейно-изменяющихся напряжением Я . И с 2 Ф tJ а на выходе дифференциального интеграто- где - постоянная времени дифференциРа 1 Размаха напряжения на выходе де- ального интегратора 1; лителя из образцового резистора 3 и значение сопротивления образцорезистивного датчика 4. вого резистора 3; В процессе работы устройства Разно- я и7 - значение сопротивления соответполярные перепады напряжения амплиту" ственно резисторов 6 и 7. Ф и дой Uo с выхода сравнивающего уст- " Tj2 — длительность полупериода выходройства 2 поступают непосредственно на ных колебаний устройства, неинвертирующий вход дифференциально- после простейших преобразований с ro интегратора 1, а также через после учетом полной идентичности процессов довательно включенные делитель (иэ об- формирования каждого из палупериодов 26 разцового резистора 3 и резистивного выходных колебаний, получим функцию датчика 4) и вспомогательный операцион преобразования ный усилитель 5 (с. цепью отрицатель- i /Чх " 1 „, П „ С Г%7" на инвертирующий вход дифференциально-26 „/ „ 1 „.),, „ го интегратора 1, и через дозирующий Иэ последнего выражения следует, конденсатор 8-к накопительному злемен- что предлагаемое устройство осущестту по неинвертирующему входу дифферен- вляет функциональное преобразование циального интегратора 1. Линейно изме- исследуемого параметра в частоту им.нающееся напряжение с выхода дифферен-30 пульсных колебаний, причем при соответциального интегратора 1 сравнивается ствующем выборе значения емкости допосре",ñòâîì сравнивающего устройства 2 эирующего конденсатора 8 создается вовс уровнями напряжения на выходе дели- можность обеспечить характер нелинейтеля из образцового резистора 3 и Ре- ности хаРактеристики преобразователя зистивного датчика 4, и в момент выпол-5 обратный по отношению к характеру не нения указанного равенства меняется линейности характеристики резистивнознак напряжения на выходе сравнивающе- го датчика, т.е. обеспечивается линего устройства 2 и, как следствие этого, ариэация общей характеристики преобменяется знак производной линейно из- раэования. меняющегося напряжения на выходе диф- 40 ференциального интегратора 1 и начинает формироваться следующий полупери- ФоРмула изобретения од выходных колебаний преобразователя. Следует отметить, что в момент скачко- Устройство для преобразования в образного изменения полярности напря- ; частоту выходного параметра реэистивжения на выходе сравнивающего устрой- ного датчика по авт.св. Ì503363, о тства 2 посредством включения дозирую- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью щего конденсатора 8 на выходе диффе- линеаризации характеристики преобраэоренциального интегратора 1 имеет мес" нания при работе с реэистивным датчито скачок напряжения 6(1 ком, имеющим характеристику преобра2U у эованиЯ виДа R = вк (1 + ах + вх ), и оно содержит дозирующий конденсатор, где С -значение емкости доэирующе- -пРичем выход сравнивающего усТроАсТВа го конденсатора 8,,-подключен через дозирующий конденсаСи-значение емкости накопитель- тор к пРямомУ входу дифференциального ного (интегрирующего) элемента по не- интегратора и к накопительному зле56 инвертирующему входу дифференциально- менту. 600726 Составитель Д.Голубович Техред A.Алатырев Корректор А.Власенко Редактор Н.Коляда Филиал ППП Патент r. Ужгороц, ул. Проектная, 4 Тираж 1086 Подписное Закаэ 1902/61 Совета Министров СССР ЦНИИПИ Государственного комитета Сов и о делам изобретений и открытий б.. 4 5 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /
