Аналоговый преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнк

Республни

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.06.78 (21) 2632979/18-21 ($j) М КЛ з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 R 27/00

Н 03 Х 13/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.09.82,Бюллетень ¹35

Дата опубликования описания 23.09 .82 (531УДК 681. 325 (088.8) /

Г

В.Н. Малиновский и й.В. Капорский

Л "!

f "". :"!

Московский ордена Ленина энергетический институт -- -- -::,.1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых электроизмерительных приборах и устройствах автоматики при преобразовании величины электрического сопротивления в интервал времени.

Известен аналоговый преобразователь, содержащий измеряемые резисторы, выводы которых через транзисторные ключи соединены с выводами дешнфратора, связанного со счетчиком, источник постоянного напряжения, разрядный резистор, связанный через ключ с конденсатором, пороговый элемент, параметрические стабилизаторы, состоящие иэ стабилитронов и балластного резистора, причем источник постоянного напряжения через балластный резистор и стабилитроны подключен к . первым выводам измеряемых резисторов, общая точка балластного резистора и стабилитронов подключена к одной обкладке конденсатора, другая обкладка которого соединена со вторыми выводами измеряемых резисторов, выход порогового элемента подключен к одному входу счетчика непосредственно, а к другим выводам через элемент задержки C1).

Недостатком данного преобразователя является использование стабилитронов для фиксации уровня напряжения на входе цепочки, состоящей из конденсатора и измеряемого резистора.

Известен также аналоговый преобразователь, содержащий операционный усилитель с RC-цепью в отрицательной обратной связи, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, два разнополярных стабилизатора тока, раздельно соединенных со входами двухпозиционного токового ключа, управляющий вход которого сос динен с выходом блока сравнения, а выход подсоединен ко второму входу блока сравнения и к делителю из образцового реэйстара и измеряемого .резистора, причем средняя точка де 0 лителя подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя (2 1

Недостатком данного преобразователя является наличие в нем двух разнополярных стабилизаторов тока и

25 требование к их идентичности, что усложняет схему преобразователя и затрудняет его настройку в процессе изготовления.

Наиболее близким к изобретению

ЗO по технической сущности и достигаемо

960661

Ф.

Л 2 т. — (<-e ). (3) +Л Й„+й2

) + — л ... ()

121 Ъ

3 формула изобретения

Аналоговый преобразователь, со65 держащнй блОк сравнения, первый дй где А—.Кз му результату является аналоговый преобразователь, содержащий блок. сравнения, первый вход которого соединен с первым контактом измеряемого резистора, а второй вход - с первыми контактами первого и второго ре- 5 зисторов, с первой обкладкой конденсатора и первым выводом ключа, при этом управляющий вход ключа соединен с выходом блока управления, а второй вывод - со вторыми, контактами измеряемого и второго резисторов, со второй обкладкой конденсатора и первым выходом блока питания, второй выход которого соединен со вторым . контактом первого резистора, а также стабилизатор тока, выход которого соединен с общей точкой соединения измеряемого резистора и блока сравнения (33.

Недостатком данного устройства является наличие стабилизатора тока, значительно усложняющее преобразователь и затрудняющее его настройку.

Целью изобретения является упро- щение утсройства.

Указанная цель достигается тем, что в аналоговый преобразователь, со. держащий блок сравнения, первый вход которого соединен с первым контактом измеряемого резистора, а вто- ЗО рой вход с первыми контактами первого и второго резисторов, с первой . обкладкой конденсатора и первым выводом ключа, при этом управляющий вход ключа -соединен с выходом блока 3 управления, а второй вывод ключасо вторыми контактами измеряемого и второго резисторов, со второй обклад- кой конденсатора и первым выходом блока питания, второй выход которого 4О соединен со вторым контактом первого резистора, введен третий резистор, первый контакт которого соединен со вторым выходом блока питания, а второй контакт - с первым входом блоха 45 сравненйя, выход. которого подключен ко входу блока управления.

На чертеже представлена блок-схема аналогового преобразователя.

Схема содержит блок 1 сравнения, ключ 2, блок 3 питания, блок 4 управления, первый, второй, третий и измеряемый резисторы соответственно

5, 6, 7 и 8, конденсатор 9.

Преобразователь работает следующим образом. S5

В исходном состоянии ключ 2 замкнут и конденсатор 9 разряжен. Пусть сопротивление измеряемого резистора 8 изменяется в диапазоне аЯ 0 -, R„ д„

Тогда напряжение на резисторе 8 60 имеет вид

UR

A х и 1+) (1) U< - йапряжение на измеряемом резисторе 8;

R„ — значение измеряемого резистора 8;

R — номинальное значение резистора 7;

0„- напряжение питания.

В момент t0 блок 4 управления вырабатывает сигнал, размыкающий ключ 2.

Конденсатор 9 начинает заряжаться.

Напряжение на нем изменяется по экспоненциальному закону

u = U — (1-е )

С- к„+12

) (2) где <= (R„ II и ) С - постоянная времени заряда конден „-атора 9;

R номинальное значение резистора 5;

R2-. Номинальное значение резистора 6;

С вЂ” номинальное значение емкости конденсатора 9.

В момент равенства напряжений UR х и U блок 1 сравнения вырабатывает сигнал, который поступает в блок 4 управления. Блок 4 управления устанавливает ключ 2 в исходное состояние.

Интервал времени, в течение которого происходит заряд конденсатора 9 можно определить иэ условия равенства напряжений на входах блока 1 сравне-. ния

После ряда математических преобразований получим

Ф / 1 Ф.

А=, —. — 4iЛ- — - — 3. — + — — i

Р„.а С - 1i 2 - 6 t2

+ — Л вЂ” -.-.у= — - — (+ ), (4)

6 Ъ / R+й Г

2 где Ф вЂ” погрешность нелинейности преобразования.

При Л К погрешность нелинейности преобразования принимает следующий вид

Выбором значений элементов схеж преобразователя можно добиться достаточно малых значений о . Например, при А = 0,1,: имеем Ф= 0,0003.

Использование резистора 7 позволяет значительно упростить устройство вследствие исключения иэ его состава стабилизатора тока, а включение резисторов по мостовой схеме позволяет существенно снизить требования к стабильности питающего напряжения.

960661Составитель Г. Милославский

Редактор Н. Пушненкова Техред М.Коштура

Корректор A. Фере нц

Подписное

Заказ 7255/51 Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, .Ул.Проектная, 4вход которого соединен с первым кон-, тактом измеряемого резистора, а второй вход — с первыми контактами первого и второго резисторов, с первой обкладкой конденсатора и первым выводом ключа, управляющий вход ключа соединен с выходом блока управления, а второй вывод ключа — со вторыми контактами измеряемого и второго резисторов, со второй обкладкой конденсатора и первым выходом блока питания, второй выход которого соединен со вторым контактом первого резистора, о т л и ч. а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, в него введен третий резистор, первый контакт которого соединен со вторым выходом блока питания, а второй контакт - с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу блока управления.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 373870, кл. Н 03 К 13/20, 1970.

10 2. Авторское свидетельство СССР

М 470919, кл. Н 03 К 13/20, 1971.

3. Изв. ВУЗов, "Приборостроение", т. 9, 1976, 9 7, с. 112116 (прототип).