Частотный преобразователь приращениясопротивления

 

Союз Советских

Социалистических

Ресаублим

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

gi>805387 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 090479 (23) 2749609/18-21 (51)M. Кл.з

& 01 R 17/10 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Госухарствеииый коиитет

СССР во делам изобретений к открытий

I Опубликовано 150281.бюллетень HR 6

Дата опубликования описания 25. 02. 81 (53) УДК 621 ° 317. .733(088.8) " -(ОИ . 3 <

J (72) Автор изобретения

А.Д.Мозговой

Уфимский нефтяной институт (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРИРАЩЕНИЯ

СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройства с частотным выходным сигналом 5 дпя измерения приращения сопротивле ния обоих знаков и функционально связанных с ним неэлектрических величин.

Известны мостовые преобразовате- 3() ли приращения сопротивления тензодат-. чика в частоту, содержащие мостовую схему, усилитель разбаланса, - составной транзистор и колебательный контур (1) . 15

Недостатками устройств являются низкая точность за счет нелинейности преобразования и низкая температурнгцк стабильность эа. счет наличия колебательного контура. 20

Известен также мостовой преобра-зователь приращения сапротивленця в частоту, содержащий мостовую схему, усилитель разбаланса, интегратор к.сравнивающий усилитель-огра- 25 ничитель (2) .

Недостатком этого устройства является возможность преобразования только положительных приращений сопротивления. Ю

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей преобразователя (возможность преобразования приращения сопротивления обоих знаков).

Эта цель достигается тем, что в частотный преобразователь приращения сопротивления, содержащий реэистивную мостовую схему, последовательно соединенные усилитель разбаланса, интегратор, соединенный с инвертирующим входом усилителя-ограничителя, неинвертирующнй вход которого соединен с вершиной измерительной диагонали резистивной мостовой схеьы, к которой подключен исследуемый резистор, а выход усилителя-ограничителя соединен с диагональю питания резистивной мостовой схемы, введены блок равнозначности, счетный триггер и контактная группа, причем входы блока равнозначности подключены к выходам усилителя разбаланса и усилителя-ограничителя, а выход через счетный триггес соединен с управляющим входом контактной группы, через которую измерительная диагональ мостовой схе805187

d0

65 мы соединена со.входом усилителя разбаланса.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит реэистивную мостовую схему, состоящую ,из исследуемого резистора 1 (В+дй) и постоянных резисторов 2-4, причем сопротивление резистора 2 равно начальному значению исследуемого резистора 1, а резисторы 3 и 4 равны между собой, усилитель 5 разбаланса, интегратор б, усилитель-ог- * раничитель 7, блок 8 равнозначности, счетный триггер 9 и контактную группу 10. .В соответствии с принципом работы преобразователя нормальная работа возможна лишь при условии раэнополярности напряжений U (выходное напряжение усилителя 5 разбаланса) и 0> (напряжения падение íà резисторе 2, которое совпадает по знаку с выходным напряжением U усилителя-ограничителя 7).

Преобразователь работает следующим образом.

При положительном приращении сопротивления резистора 1 напряжения ь0 и U противоположны по знаку независимо от полярности U . Для этого случая положение контактной группы указано на чертеже и так как д U и 05 однополярны, условие нормальной работы соблюдается °

Например, если U в начальный момент положительно, тогда при приращении резистора 1 на величину лй к неинвертирующему входу усилителяограничителя будет приложено, выделившееся на резисторе 2, напряжение 0, равное

2 7 2R+nR (1) а на измерительной диагонали моста выделяется напряжение

2 д0= 07 2(2R aR) () Это напряжение через усилитель раэбаланса подается на вход интегратора, на выходе которого образуется линейно-изменяющееся напряжение, характеризующееся крутизной, пропорциональной величине д0. Это напряжение прикладывается к инвертирующему входу усилителя-ограничителя и как только его величина достигнет значения U выходное напря2 жение усилителя-ограничителя меняет знак. При этом к неинвертирующему входу последнего приложится напряжение (-U ), а изменившееся по знаку напряжение на измерительной диагонали моста начнет разряжать конденсатор интегратора.

В момент, когда выходное напряже ние последнего достигнет величины

50 (-U ), изменение напряжения на его выходе опишется выражением

0 + И5 — =-Од, (3)

AU.Т где Т вЂ” период переключения усилителя-ограничителя в положительную или отрицательную полярность; -R С вЂ” постоянная времени интегратора 6;

К вЂ” коэффициент усиления,усили5 теля раэбаланса.

В результате преобразования и подставки (1) и (2) в (3) получают частоту, пропорциональную приращению резистора 1

Ка. а| . (4)

8t Q

При отрицательном приращении сопротивления резистора напряжения д0 и 0 имеет одинаковый знак независимо от полярности U, а следовательно, и напряжение U5 будет совпадать по знаку с 02 . При этом нормальная работа преобразователя нарушится. Однако при этом, так как U и 0 будут однополярны, сработает блок 8 равнозначности и изменит состояние триггера 9 на противоположное, выход которого изменит положение контактной группы 10.

При .этом изменится полярность напряжения 05 по отношению к д0, а следовательно, к U и U и нормальная работа схемы восстайовится.

Если при таком положении контактной группы приращение сопротивления резистора снбва окажется положительным, напряжения 0 и U тоже окажутся однополярными, и процесс повторится.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе возможно преобразование приращения сопротивления резистора обоих знаков, что очень важно при построении широкодиапаэонных цифровых термометров сопротивления.

В качестве контактной группы могут быть использованы электронные или механические ключи, поскольку она срабатывает только при переходе от одного знака приращения сопротивления резистора к другому и на быстродействие преобразователя влияния не оказывает.

Формула изобретения

Частотный преобразователь приращения сопротивления, содержащий реэистивную мостовую схему, последовательно соединенные усилитель разбаланса, интегратор, соединенный с инвертирующим входом усилителя-огра- ничителя, неинвертирующий вход которого соединен с вершиной измерительной диагонали реэистивной мосто805187

Составитель И. Бахтина

Редактор M.Håäoëóæåíêî Техред Н. Граб Корректор Г. Назарова

Заказ 10872/66 Тираж 743

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вой схемы, к которой подключен исследуемый резистор, а выход усилителя-ограничителя соединен с диагональю питания резистивной мостовой схемы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок равнозначности, счетный триггер и контактная группа, причем входы блока равнозначности подключены к выходам усилителя раэбаланса и усилителя-ограничителя, а выход через. счетный триггер соединен с управлякщим входом контактной группы, через которую измерительная диагональ резистивной мостовой схемы соединена совхадом усилителя разбаланса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Браго Е.Н. Методы и устройства цифрового преобразования информации в измерительных системах нефтяной промышленности. М., "Недра", 1976, с. 93.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2567647/18-21, 31.10.78.