CS233982B1 - Zapojeni převodníku přenosu můstku na kmitočet - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojeni převodníku přenosu můstku na kmitočet a řeší lineární transformaci napěťového přenosu můstku na kmitočet střídavého napětí f obdélníkového průběhu. Zapojeni obsahuje » můstek, nesymetrický integrátor a komparátor ee symetrickým výstupem. Změna napětí na výstupu integrátoru je rovna průměrné hodnotě napětí přiváděného na vstupní diagonálu můstku, takže frekvence převodníkem vyráběného napětí je přlaoúměrná napěíovému přenosu můstku, i když napětí na výstupu komparátorů není zcela symetrické. Zapojení bylo vyvinuto pro hromadnou realizaci převodníků ve formě hybridních integrovaných obvodů použitelných všude, kde za účelem přenosu či zpracování informace se požaduje převod změny přenosu můstku na kmitočet.

Description

Vynález se týká zapojení převodníku přenosu můstku na kmitočet a řeší problémy lineární transformace napěťového přenosu můstku na kmitočet střídavého napětí s ohledem na použitelnost zapojení při hromadné realizaci převodníků.

Uvedený problém se v případech, kdy jsou kladeny zvýšené nároky na citlivost, přesnost a velkou dynamiku převodu řeší kaskádním spojení můstku, integrátoru a komparátoru. Nejlepších výsledků se dosahuje při symetrickém zapojení integrátoru a symetrickém výstupu koraparátoru. Na zmíněné symetrie jsou kladeny mimořádné nároky zvláště v případech, kdy můstkem, jehož přenos je měřen, je tenzometrický můstek s velmi malým přenosem napětí a citlivost převodníku musí být vysoká. Realizace přesného symetrického integrátoru e komparátoru se symetrickým výstupem naráží v případě hromadné realizace převodníků na značné problémy.

Tomuto nedostatku čelí zapojení podle vynálezu, u něhož výstupní diagonála můstku je spojena se vstupem nesymetrického integrátoru, jehož výstup je spojen s prvním vstupem komparátoru. Výstup komparátoru je spojen se vstupní diagonálou můstku, přičemž jedna ze dvou svorek této vstupní diagonály je spojena s druhým vstupem komparátoru. Výstup komparátoru je také výstupem celého převodníku.

Výhodou zapojení převodníku podle vynálezu je skutečnost, že při zachován^vysoké přesnosti převodu přenosu můstku na kmi točet se vystačí se snadno realizovatelným nesymetrickým inte grátorem a na symetrii napětí na výstupu komparátoru nejsou kladeny tak přísné požadavky.

ýkres znázorňuje blokové schéma zapojení podle vynálezu.

V příkladném provedení je můstek 1 realizován můstkovým zapojením čtyř odporových tenzometrů. Výstupní diagonála můstku 2 J® spojena se vstupem nesymetrického integrátoru 2, jehož základem je diferenciální operační zesilovač. Jeho invertující i neijivertující vstup je spojen dvěma resistory s výstupní

233 982 diagonálou můstku 1. Nesymetrický integrátor 2 obsahuje pouze jedan kondenzátor spojující invertující vstup operačního zesilovače s jeho výstupem. Tento je současně výstupem nesymetrického integrátoru 2, který je spojen s prvním vstupem komparátoru 3. Komparátor 3 je realizován kaskádním spojením diferenciálního operačního zesilovače a RS klopného obvodu, jehož výetup předstyhje výstup komparátoru 3. Je výstupem celého převodníku a je spojen se vstupní diagonálou můstku 1.

Jedna ze dvou svorek tvořící vstupní diagonálu můstku je spojena s druhým vstupem komparátoru .3. V příkladném provedení je nesymetrický integrátor 2 vybaven pomocným vstupem, který je spojen s výstupem pomocného integrátoru 4, jehož vstup je spojen s výstupem komparátoru 3.

Pro funkci převodníku přenosu můstku na kmitočet podle vynálezu je podstatné, že na výstupu nesymetrického integrátoru 2 je stejné napětí, jaké se přivádí na neinvertující vstup operačního zesilovače, jímž je nesymetrický integrátor 2 osazen, zvětšené o integrál napětí na výstupní diagonále můstku 1. Napětí na výstupu nesymetrického integrátoru 2 komparátor 3 porovnává s napětím přiváděným na jednu ze dvou svorek vstupní diagonály můstku 1. V okamžiku shodnosti zmíněných napětí komparátor 3 skokem změní napětí na svém výstupu tak, že integrace probíhá v opačjjpm směru. Popsaný děj sp neustále opakuje, přičemž změna napětí na výstupu nesymetrického integrátoru 2 mezi dvěma po sobě jdoucími přepnutími napětí na výatupu komparátoru 3 je rovna průměrné hodnotě napětí přivádě3

233 962 něho na vstupní diagonálu můstku _! v době lichých a sudých půlperiod. Frekvence přepínání je pak přímojúměrná napěťovému přenosu můstku 1 i v případě, kdy napětí na výstupu komparátoru 3 není zcela symetrické. Pomocný integrátor 4 s časovou konstantou o šest řádů větší než je časová konstanta nesymetrického integrátoru 2 zajišťuje samočinnou kompenzaci všech rušivých pomalu se měnících napětí v obvodu vstupu nesymetrického integrátoru 2.

Převodník podle vynálezu je použitelný všude, kde za účelem přenosu Či zpracování informace se požaduje převod změny přenosu můstku na změnu kmitočtu. Předurčen je pro tenzometric ká měření mechanického napětí odporovými tenzometry na pohybujících se částech strojů, neboť dovoluje jednoduchý bezkontakt ní přenos informace o měřené Veličině. Zapojení bylo vyvinuto pro hromadnou realizaci převodníků ve formě hybridních integro váných obvodů.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU 233 982

1. Zapojení převodníku přenosu můstku na kmitočet vyznačující se tím^ že výstupní diagonála můstku (1) je spojena se vstupem nesymetrického integrátoru (2), jehož výstup je spojen s prvním vstupem komparátoru (3), jehož výstup, který je také výstupem celého převodníku, je spojen se vstupní diagonálou můstku (1), přičemž jedna ze dvou svorek tvořící vstupní diagonálu můstku (1) je spojena s druhým vstupem komparátoru (3),

2· Zapojení podle bodu l_f vyznačující se tím, že nesymetrický integrátor (2) je vybaven pomocným vstupem, který je spojen s výstupem pomocného integrátoru (4), jehož vstup je spojen s výstupem komparátoru (3).