Преобразователь сигнала тензорезисторного датчика в частоту

 

.." скън

°:4,, " те 1 Д

Союз Советских

Соцналнетнческнх

Ресяубпмн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЙЛЬСТВМ (ti 675599 (61) Дополнительное к авт, свна-ву— (22) Заявлено 22.03.77(21) 2465002718-21 с присоединением заявки №

Й (5l) М. Кл.

Н 03 К 13/20

ГввудвРвтввщй «вввпвт

СССР ав диан иввбввтвей н втвретвв (23) ПриоритетОпубликовано 25.07.79.бюллетень %27

{53) УДК 681.325

{ 088.8) Дата опубликования описания 28.07.7g (72) Автори изобретения

О. М. Еруслаиова, М. М. Парфенов и Ю. С. Плискин

Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс (73) Заявитель (54) ЛРЕОБРАЗОБАТЕЛЬ СИГНАЛА ТЕНЗОРЕЗИСТОРНОГО.

ДАТЧИКА В ЧАСТОТУ

3

Изобретение относится к цриборостроению и предназначено для преобразования параметра, измеряемого тензорезисторным датчиком,вв частоту для последую щего преобразования в цифровой код.

Известен преобразователь сигнала тензорезисторного датчика B частоту, выполненный на основе генератора с .несколькими цепями обратной связи fl)

Его недостатком является сложность.

Известен также преобразователь сигнала тензорезисторного датчика в частотуу содержащий неинвертир ющий усн литель, охваченный положительной обрат- ной связью через частотно кмвиснмую цепь, состоящую иэ двух резисторов li двух конденсаторов, и тензорезисторный мост, диагональ питания которого под ключена к входу йеинвертирующего уси i лителя, а измерительная диагональ к входу усилителя сигнала разбаланса (2 .

Недостатком преобразователя являет ся нелинейность функции преобразования.

Бель изобретения - повышение линейности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе сигнала тензореэисторного датчика в частоту, 3 содержащем неинвертирующий усилитель, охваченный положительной обратной связью через частотно-зависимую цепь, состоящую их двух резисторов и двух конденсаторов, н тензорезисторный мост, Ф

1о диагональ питания которого подключена к входу неинвертирующего усилителя, а измерительная диагональ - к входу усилителя сигнала раэбаланса, к выходу усилителя сигнала разбаланса подключе . ны вход преобразователя переменного напряжения в постоянйое и диагональ питания дополнительного резистивного моста, измерительная диагональ которого через согласующий усилитель соединена с резистором частотно- зависимой ,цепи, причем в двух смежных плечах додолнительного"резистивного моста последовательно с резисторами включены поЮФЮФя@нм трайФнвтм»тае «г» вЂ” - - «м::., "пт .-.

675599

3 левые транзисторы,. затвор первого из которых соединен с выходом преобразо вателе переменного напрниеннн в посто янноте "а вот«орс с -«с нстоннвном огйорного напряжения.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема преобразователя сигна лмГ"Те«нзорезйсторного датчика «в частоту.

Он содержит неинвертирующий усили- . тель 1, частмоазависимую цепь, состоя щую из конденсаторов 2 и 3, реэйсторов 4 и 5, соединяющую вход и выход усилителя 1, тензорезисторный мост 6, -диагональ апитания которого подключена к входу усилителя 1, а измерительная — дйагональ - к входу усилителя 7 сигна ла разбаланса. К выходу усилителя 7 подИГюйчены диагональ" питания допинги тельного резистивного моста 8 и вход .преобразователя 9 переменного напряже "нйя в постоянное. В смежные мечи дополнительного моста 8 включены полевые транзисторы 10 и 11. Затвор трванзйсто- : ра 10 подключен к выходу преобразователя 9, а транзистора 11 - к источнику

1 2 опорного напряженйят. Изйетртиттельйнаяг диагональ дополнительного моста 8 через согласующий усйлитель 13 соединена с резистором 5 частотно-аависймо«й цепи;

Преобразователь работает следующим образом, Благодаря наличию частотно-оависри мой положительной обратной сбяГй «в уст . ройстве- вбэникает генерация на часто-. те СО, зависящей от параметров частотйозависимой цепи и коэффициента Как,,псерадачй напряжений по цепи из элементов

6-13

- " .. Ю 2 --:-- - и

LE где R и С - Параметры элеамейтмо«в час тотно-зависимой цепи (со противления резисторов и емкости кондейсатаров вы бираются рваными) в

У ,"©™ = у, . (а) где U и У, - напряжения сОответственно на выходе усилителя 13 и на входе усилителя 1.

Выражение для К х может быть пред» ставлено в виде

К.г,=2, аК + a Õ, (3) где К: коэффицнент передачи тензорезисторного моста; е

Q, - постоянная величина, определяемая параметрами схемы.

В выражении (3) суммирование осуществляется за счет моста 8, причем член 2©Х получается за счет плеча с полевым транзистором 11, управляемым опорным напряжением Uo, a членО. К г за счет плеча с полевым транзисгором 10, управляемым напряжением Qy, пропорци1р опальным Х

При подстгановке уравнения (3) в (2) получается

М=@ (@К) ° (Ы

Таким образом, отличительные признаки изобретения позволяют получить линей-, ную зависймость между преобразуемым параметром и выходной частотой СО ц„

Формула изобретения

Преобразователь сигнала тензорезистао«"рного доаетЧсика в частоту, содержащий неинвертирующий усилитель, охваченный положительной обратной связью через ч«а«стотно аависймую цепь, состоящую из двух резистоаров и двух конденсаторов, и тензорезисторный мост, диагональ питания которого подключена к входу неинвертирующего усилителя, а измерительная диагональ - к входу усилителя сигнала разбаланса, отличающийся тема, что, с целью повышения линейности преобразования, к выходу усилителя сигнала разбаЖнса подключены вход преобра» зователвя пе менного напряжения в посптеояйнтоеа и диаг««ональ пйтания дополнитель"

40 ного резистиьного -МОта, из ери ельная диагональ которого через согласующий .усилитель соединена" с резистором частотноэависимой цепи, причем в двух смежных плечах дтоподйительного резистивного "моста побледовательно с резистора ми включены полевые транзисторы, затвор первого из которых соединен с выхо» дом преобра«эователя переменного напря жения в постоянное, а второго - с ис»

@ точником опорного напряжения.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Новицкий П. В. и др. Иифровые приборы с частотными датчиками. Л., "Энергия", 1970, с. 103, рис. 3-24.

2. Ли М., Колт А. RC - генераторы, ТИИЭР, % 7, 1967, с. 133.

6755 99

Составитель B. Дмитриев

Редактор Н. Разумова Техред О. дндрейкр Корректор В. Синицкая

:Заказ 4343/50 Тираж 3. 058 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж»35, -Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4