SU1027643A1 - Преобразователь сопротивлени или емкости датчика во временной интервал - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЛИ ЕМКОСТИ ДАТЧИКА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержаший два интегратора и ксмпаратор , выход которого соединен с одним jxa входов , отличаюшнйс  тем, что, с целью линеаризации характеристики преобразовани , увеличени  быстродействи  и расширени  функциональных возможностей , в «его введены два сумматора, дифференцирукжца  цепь и усилитель-ограничитель , причем выход сумматора соединен с входами первого и второго интеграторов, выходы которых соединены с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с другим входом компаратора, выход последнего через ус лЕггель-ограничитель соединен с Екодом первого сумматора и через диффе-g р щнрукщую цепь с выходсм первого ннгегратора.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и можетпримен тьс  в информационно-измеритепьйых системах, использующих измерительные датчики. Известен преобразователь сопротивлени  в напр жение, который содержит первый сумматор, на один из входов которого подаетс  эталонное напр жение, а второй вход подключен к выходу параметрического элемента, вход которого подсоединен к выходу первого сумматора и одному из входов второго сумматора, второй вход . второго сумматора подсоединен к выходу параметрического элемента flj. Недостатком преобразовател  сопротивлени  в напр жение при нелинейной харак- тфистике датчика  вл ютс  его низкие .. функциональные возможности, которые в основном .заключаютс  в том, что при авт матической обработке результатов измерени  необходимо их преобразование, что ведет к по влению дополнительных погреш ностей и аппаратурных затрат. Кроме того характеристика преобразовани   вл етс  чувствительной к воздействию неиам  емых физических факторов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому . вл етс  логометрический преобразователь выходной величины параметрического датчика в период электрических колебаний, содержащий блок сравнени , соединенный с входом интегратора, выход которого соединен с входом нуль-органа, выход интегратора и выход нуль-органа через датчик соедине ны с входом интегратора, выход которого соединен с входом блока сравнени  2J, Недостатком логометрического преобра зовател  выходной величины параметрического датчика в период электрических колебаний  вл етс  погрешность измерени , про вл юща  себ  как несоответствие выходной величины преобразовател  с измер емымфизическимфактором возде ствующим на параметрический датчик. Кроме того, указанный преобразователь характеризуетс  низким быстродействием и может примен тьс  без схемных изменений только дл  емкостных датчиков. Цель изобретени  - линеаризаци  харак теристики преобразовани , увеличение быстродействи  и расширение функциональ ных возможностей преобразовател . irоставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь сопротивлени  шт емкости датчика во временной интервал , содержащий два интегратора и компа ратор, выход которого соединен с одним из входов, введены два сумматора, дифференцирующа  цепь и усилительгограничитель причем выход сумматора соединен с входами первого и второго интеграторов, выходы которых соединены с соответствующими входами второго сумматора , выход которого соединен с другим входом компаратора, выход последнего через усилитель-ограничитель соединен с входом первого сумматора и через дифференшфуклцую цепь с выходом первого интетратора. На чертеже приведена функциональна  электрическа  схема преобразовател . Преобразователь содержит сумматор 1, дифференциатор 2, первый интегратор 3 с одним параметрическим датчиком в цепи обратной св зи с элементами R и С , второй интегратор 4 с другим параметрическим датчиком в цепи обратной св зи, второй сумматор 5, компаратор 6, усилтгель-огракичитепь 7. Первый вход сумматора I подключен к выходу усилител -ограничител  7, второй вход - к выходу интегратора 3 через дифференциатор 2 (С). Выход сумматора Л соединен с входами интеграторов 3 и 4. Выходы интеграторов 3 и 4 подключены к входам сумматора 5, Выход сумматора 5 соединен с входом компаратора 6, выход которого подключен к входу усилител ограничител  7, В процессе работы-преобразовател  разнопол рные напр жени  с выхода усилител -ограничител  7 поступают непосредственно на один из входов сумматора I. Компаратор 6 удерживаетс  в насьрсении и срабатывает в момент равенства напр  оени  на выходе сумматора 5 пороговому. При этом мен етс  знак выходного напр жени  компаратора 6 и, соответственно, знак крутизны измен ющегос  напр жени  на выходе сумматора 5. Реальные характеристики преобразовани  параметрических датчиков, включенных в цепь обратной св зи интеграторов 3 и 4, в силу р да причин отличаютс  ог требуемых, поэтому возникает необходимость их коррекции. В р де случаеб характ истику преобразова{| и  с достаточной точностью можно аппроксимировать вьфажением вида: о 14/5Х

- cf   f - посто нные коэффициент ; Rjj и С - параметра резистивного или емкостного датчика при X О, вкпюч шого в цепь обратной св зи интеграторов 3 и 4; . X - значение измер  ой физической величины. огда посто нна  .времени интет рато3 определ етс  как

(4

ТгГ О ffpK

где Т|, РоС

шщ

- посто нна  времени интегратора 3 при нулевом воздействии физической величины X №& датчик.

Напр жение на выходе сумматора 4 выр|аэим через напр хкение U.. Получим

и

V ---5-, 5 PV

где Т-, рТ .

Допустим, что за врем  интегрировани  напр жееш  физическое воздействие (х «const )| тогда

и.

V 11 -ii З -оп- т X

изм

-продолжительность интегрп- . ровани , в течение которого «вправление на выходе сумматора 5 аостигаев опорного напр жени  компаратора 6.

Обозначив значение

получим

X VT

МЭМ

Таким образом, гфедлагаемое устройство осуществл ет линейное преофазованне фи;жчёской переменной х во временной

ийгервал изм роме того, функциональные возможности преобразовател  увеличиваютс , так как он может бьпъ использован дл  резисгавных и емкостных датчиков с одновременным щэеобразовач ем информативного параметра датчика в удобный дл  дальнейшей обработки вид.Применение авухтактного интегрировани  позвол ет cymecTB fflo уменьшить вли ние дестабилизирующих факторов.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЛИ ЕМКОСТИ ДАТЧИКА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержа щий два интегратора и компаратор , выход которого соединен с одним из входов, отличающийся тем, что, с целью линеаризации характеристики преобразования, увеличения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены два сумматора, дифференцирующая цепь и усилитель-ограничитель, причем выход первого сумматора соединен с входами первого и второго интеграторов, выходы которых соединены с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с другим входом компаратора, выход последнего че. рез усилитель-ограничитель соединен с входом первого сумматора и через диффе-; ротирующую цепь с выходом первого интегратора.

   <0 £