CS223937B1 - Zapojení pro analogově-frekvenční přenos signálu s kompenzací vlivu teploty - Google Patents

Description

Vynalez se týká zapojení pro analogově frekvenční přenos signálu na velké vzdálenosti,

i.ori penzací vlivu teploty na převod signálu.

V regulační technice je často zapotřebí přenášet analogové signály na velké vzdálenosti. Při tomto přenosu se vlivem různých potenciálů nebo bludných proudů indukují do přenosových cest analogových^ signálů,/signály rušivé, které přenos znehodnocují. Je několik způsobů, jak tento stav zlepšit. Je to zejména symetrický přenos signálů, galvanické oddělení pomocí převodníků napětí nebo frekvenční přenos. Při frekvenčním přenosu se musí převést analogový signál na frekvenci a frekvenční signál galvanicky oddělit a znovu převést na analogový signál. Známé analogově-frekvenční a frekvenčně-analogové převodníky pracují přesně, ale jenom v malém rozsahu teplot. Pro použití v těžkých provozech je zapotřebí, aby převodníky byly teplotně nezávislé ve velkém rozsahu teplot.

Teplotní kompenzaci analogově-frekvenčního přenosu řeší v převážné míře zapojení pro analogově-frekvenční přenos signálu s kompenzací vlivu teploty podle vynálezu, vyznačující se tím, že svorka vstupního signálu je spojena přes teplotně závislý odpor a první vstupní odpor s invertujícím vstupem integračního zesilovače, s jedním polem integračního kondenzátoru a s prvním vývodem vybíjecího odporu. Druhý vývod vybíjecího odporu je spojen přes spínač napětí s kladným potenciálem. Ovládací vstup spínače napětí je spojen s přepínacím výstupem prvního monostabilního obvodu. Vstup prvního monostabilního obvodu je spojen s výstupem integračního zesilovače a s druhým pólem integračního kondenzátorů. Signálový výstup prvního monostabilního obvodu je spojen se vstupem oddělovacího členu. Výstup oddělovacího členu je spojen se vstupem druhého monostabilního obvodu, jehož výstup je spojen přes druhý vstupní odpor s invertujícím vstupem převodního zesilovače, s jedním pólem filtračního kon denzátoru a s jedním vývodem zpětnovazebního odporu, jehož druhý vývod je spojen přes teplotně závislý odpor s druhým pólem filtračního kondenzátoru, se svorkou výstupního signálu a s výstupem převodního zesilovače. Neinvertující vstupy převodního a integračního zesilovače jsou spojeny s nulovým potenciálem.

Výhodou zapojení podle vynálezu je, že umožňuje v technologických a jiných regulátorech přenos analogového regulačního signálu na velké vzdálenosti i v těžkých průmyslových provozech. V těchto provozech se vyskytuje množství rušivých, které se vlivem různých potenciálů na nedokonalé zemnicí soustavě mohou indukovat do přenosových cest. Zapojení potlačuje vliv nestejného potenciálu na začátku a na konci přenosové cesty. Signál je přenášen s velkou přesností a převod signálu na frekvenci a zpět je teplotně vykompenzovaný.

Příklad zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese.

Jednotlivé bloky je možno charakterizovat takto: První 2 a druhý 2 monostabilní obvod jsou monostabilní klopné obvody nejlépe v integrovaném provedení, které zajišluje lepší přesnost impulsu. Napělový spínač 10 - je bezkontaktní spínač např. tranzistor. Je ovládán prvním monostabilním obvodem 2· Připojuje vstup integračního zesilovače 2 ^na napětí, které působí proti vstupnímu signálu. Oddělovací člen 8 - je např. impulsní transformátor nebo op .^elektrický spojovací člen, který galvanicky odděluje jednotlivé obvody. Zapojení analogově .frekvenčního přenosu s kompenzací vlivu teploty je provedeno takto: Svorka J_ vstupního signálu je spojena přes první teplotně závislý odpor 2. s prvním vývodem prvního vstupního odporu 2· Druhý vývod prvního vstupního odporu 2 3® spojen s invertujícía vstupem integračního zesilovače 2, ^s jedním pólem integračního kondenzátoru .4 s s prvním vývodem vybí jecílio odporu 6.

Druhý vývod vybíjecího odporu 6 je spojen s výstupem 108 spínače Í0 napětí, jehož napělový vstup 102 je spojen s kladným potenciálem. Ovládací vstup 10,1 spínače 10 napětí je spojen s přepínacím výstupem 72 prvního monostabilního obvodu 2, jehož vstup 71 je spojen s výstupem integračního zesilovače 2 -> ^s druhým polem integračního kondenzátoru 4. Signálový výstup 73 prvního monostabilního obvodu 2 je spojen se vstupem oddělovacího členu 8, jehož výstup je spojen se vstupem 91 druhého monostabilního obvodu 2· Výstup 92 druhého monostabilního obvodu 2 je spojen pres druhý vstupní odpor 13 s invertujícím vstupem převodního zesilovače 1 4. s jedním vývodem filtračního kondenzátoru i 5 a s prvním vývodem zpětnovazebního odporu 1 1 . Druhý vývod téhož odporu je spojen přes druhý teplotně závislý odpor 12 s druhým pólem filtračního kondenzétoi-u 15. se svorkou 16 výstupního signálu a s výstupem převodního zesilovače 1 4. Meinvertující vstupy převodního a integračního zesilovače jsou spojeny s nulovým potenciálem.

Zapojení pracuje takto: Vstupní záporný 3ignál se přivádí ze svorky J_ vstupního signálu přes sériovou kombinaci prvního teplotně závislého odporu 2 a prvního vstupního odporu 2 na vstup integračního zesilovače 2· Vstupní signál se integruje. Doséhne-li naintr.grované napětí na výstupu integračního zesilovače 2 prahové napětí překlápění prvního monostabilního obvodu 2, první monostabilní obvod 2 ^se překlopí a vytvoří impuls definované délky. Tento impuls se za prvé vede ze signálového výstupu 73 prvního monostabilního obvodu 2 ao oddělovacího členu 8 a za druhé z přepínacího výstupu 72 prvního monostabilního obvodu 2 do ovládacího vstupu 101 spínače 10 napětí. Spínač 10 napětí připojí po dobu impulsu ínvertující vstup integračního zesilovače 2 přes vybíjecí odpor 6 na kladný potenciál a integrační zesilovač 2 rychle integruje na opačnou stranu. Po skončení impulsu spínač 10 napětí se rozepne a integrační zesilovač 2 opět integruje na původní stranu a děj 3e opakuje.

Teplotní kompenzace tohoto děje se provádí prvním teplotně závislým odporem 2. Rychlost integrace je závislá na velikosti vstupního signálu a tím i opakovači frekvence irapuisů na signálovém výstupu 73 prvního monostabilního obvodu 2 je přímo úměrná velikosti vstup ního signálu. Impulsní signál se vede do oddělovacího členu 8, který galvanicky odděluje jednotlivé obvody a tím zabraňuje indukování rušivých signálů. Z oddělovacího č.ietw. 8 se impulsní signál vede do obvodů, které převádí impulsní signál na analogový, řignái při3 chází do druhého monostabilního obvodu 2> ve kterém se vytvaruje na přesně definované impulsy. Tím se odstraní zkreslení vzniklé přenosem. Impulsy se přivedou do převodního zesilovače J_4, do jehož zpětné vazby 3e zavádí zpoždění kondenzátorem 15. Tímto zpožděním se impulsy vyhladí na stejnosměrný signál, jehož velikost je přímo úměrná vstupní frekvenci. Teplotní závislost převodu impulsů na analogový signál se kompenzuje druhým teplotně závislým odporem i 2.

Vynálezu as využije pro přenos řídicích a jiných signálů v regulátorech technologických procesů.

Claims (1)

1. Zapojení pro analogově-frekvenční přenos signélu s kompenzací vlivu teploty, vyznačující se tím, že svorka (!) vstupního signélu je spojena přes první teplotně závislý odpor (2) s prvním vývodem prvního vstupního odporu (3), jehož druhý vývod je spojen s invertujícím vstupem integračního zesilovače (5), s jedním pólem integračního kondenzétoru (4) a s jedním vývodem vybíjecího odporu (6), jehož druhý vývod je spojen s výstupem (103) spínače napětí (10), jehož napětový vstup (102) je spojen s kladným potenciálem a ovládací vstup (101) spínače (10) napětí je spojen s přepínacím výstupem (72) prvního monostabilního obvodu (7), jehož vstup (71) je spojen s výstupem Integračního zesilovače (5) a s druhým pólem integračního kondenzétoru (4) a signálový výstup (73) prvního monostabilního obvodu (7) je spojen se vstupem oddělovacího členu (8), jehož výstup je spojen se vstupem (91) druhého monostabilního obvodu (9), jehož výstup (92) je spojen přes druhý vstupní odpor (13) s invertujícím vstupem převodního zesilovače (14), s jedním pólem filtračního kondenzátoru (15) a s prvním vývodem zpětnovazebního odporu (11), jehož druhý vývod je spojen přes druhý teplotně závislý odpor (12) se druhým pólem filtračního kondenzátoru (15), se svorkou (16) výstupního signálu a s výstupem převodního zesilovače (14), jehož neinvertující vstup je spojen s nulovým potenciálem, se kterým je rovněž spojen neinvertující vstup integračního zesilovače.