DE1591988C - Circuit arrangement for converting a detuning of a resistance bridge into a proportional frequency change of an RC oscillator - Google Patents

Circuit arrangement for converting a detuning of a resistance bridge into a proportional frequency change of an RC oscillator

Info

Publication number
DE1591988C
DE1591988C DE1591988C DE 1591988 C DE1591988 C DE 1591988C DE 1591988 C DE1591988 C DE 1591988C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bridge
resistor
resistance
output
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Dietrich Dipl Ing 2000 Hamburg GOIr 27 24 Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Publication date

Links

Description

Dabei bestimmt eine über den Operationsverstärker OV, der mit dem festen Rückfuhrwiderstand R0 und dem durch den Kompensationsverstärker veränderbaren Eingangswiderstand R1 beschaltet ist, aus der Brückenspeisespannung Us abgeleitete Spannung Uy die DifferenzspannungIn this case, a voltage Uy derived from the bridge supply voltage U s via the operational amplifier OV, which is connected to the fixed feedback resistor R 0 and the input resistor R 1 that can be changed by the compensation amplifier, determines the differential voltage

Auf diese Weise wird die gewünschte Proportionalität zwischen dem Leitwert des Verstärkereingangswiderstandes J?! und der Brückenverstimmung erreicht. Dabei ist die Spannung Uv am Ausgang des Operationsverstärkers OV ein lineares Maß für die Brückenverstimmung. Der Widerstand R1 ist nun gleichzeitig ein Bestandteil des frequenzbestimmenden Netzwerkes eines RC-Oszillators OS3 wobei die dem Operationsverstärker zugewandte Seite des Widerstandes H1 praktisch auf Bezugspotential liegt, da der Operationsverstärker allgemein eine hohe Verstärkung besitzt. Ein solcher Oszillator kann ein bekannter .RC-Oszillator mit einem frequenzbestimmenden Netzwerk aus zwei Widerständen und zwei Kondensatoren sein, wovon der erste Widerstand von außen verändert werden kann, während der zweite Widerstand zur Aufrechterhaltung einer stabilen Schwingung den Veränderungen des ersten Widerstandes elektronisch nachgeführt wird. An Stelle des von außen veränderbaren Widerstandes kann der der Brückenverstimmung direkt oder reziproke proportionale Widerstand der erfindungsgemäßen An-Ordnung treten, wobei die Speisespannung für die Brücke gleichzeitig dem Oszillator entnommen werden kann, während der Widerstand R1 nicht direkt, sondern über das frequenzbestimmende Netzwerk mit dieser Speisespannung verbunden ist.In this way, the desired proportionality between the conductance of the amplifier input resistance J ?! and the bridge upset reached. The voltage U v at the output of the operational amplifier OV is a linear measure for the bridge detuning. The resistor R 1 is now at the same time part of the frequency-determining network of an RC oscillator OS 3 , the side of the resistor H 1 facing the operational amplifier being practically at reference potential, since the operational amplifier generally has a high gain. Such an oscillator can be a known .RC oscillator with a frequency-determining network of two resistors and two capacitors, of which the first resistor can be changed from the outside, while the second resistor is electronically tracked to the changes of the first resistor to maintain a stable oscillation. In place of the externally changeable resistance, the direct or reciprocal proportional resistance of the bridge detuning can be used, whereby the supply voltage for the bridge can be taken from the oscillator at the same time, while the resistance R 1 is not directly but via the frequency-determining network this supply voltage is connected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 . 21 . 2 einer Brücke durch einen Kompensationsverstärkera bridge through a compensation amplifier Patentanspruch: · ■ ebenfalls eine Widerstandsänderung ableitet. DieseClaim: · ■ also derives a change in resistance. This Widerstandsänderung wird jedoch nicht ausgewertetHowever, change in resistance is not evaluated Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer und auch keine Möglichkeit dafür angegeben oderCircuit arrangement for converting a and also no possibility for it specified or Verstimmung einer aus einer Spannungsquelle 5 angedeutet.Detuning from a voltage source 5 is indicated. gespeisten Widerstandsbrücke mit vier Wider- Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine ständen in eine dazu proportionale Frequenz- Brückenverstimmung in eine dazu proportionale Freänderung eines jRC-Oszillators, wobei die Aus- quenzänderung umzuwandeln. Gelöst wird diese Aufgangsklemmen der Brücke mit den Eingangs- gäbe dadurch, daß' eine der Ausgangsklemmen der klemmen eines Kompensationsverstärkers verbun-, io Brücke außerdem über einen Widerstand mit dem den sind, dessen Ausgangsspannung einen Steuer- Ausgang eines in bekannter Weise mit einem Gegenbaren Widerstand mittelbar oder unmittelbar kopplungswiderstand versehenen Operations-Versteuert, dadurch gekennzeichnet, daß stärkers verbunden ist, dessen Eingang über den eine der Ausgangsklemmen der Brücke außerdem steuerbaren Widerstand an die Spannungsquelle angeüber einen Widerstand (RP1) mit dem Ausgang 15 schlossen ist, und daß der steuerbare Widerstand eines in bekannter Weise mit einem Gegenkopp- Bestandteil des frequenzbestimmenden Netzwerkes lungswiderstand (R0) versehenen Operations-Ver- des KC-Oszillators ist.The object of the invention, on the other hand, is to convert a level into a proportional frequency bridge detuning into a proportional frequency change of a jRC oscillator, the frequency change being converted. This output terminal of the bridge with the input would be solved by the fact that one of the output terminals of the terminals of a compensation amplifier is connected, the bridge is also connected via a resistor to the one whose output voltage is a control output of a resistor in a known manner directly or indirectly provided coupling resistance operation-taxed, characterized in that the amplifier is connected, the input of which is connected via the one of the output terminals of the bridge also controllable resistor to the voltage source via a resistor (R P1 ) with the output 15, and that the controllable Resistance of a known manner with a negative feedback component of the frequency-determining network treatment resistance (R 0 ) provided operation-Ver of the KC oscillator is. stärkers (OV) verbunden ist, dessen Eingang über Diese Frequenzänderung läßt sich leicht überstronger (OV) is connected, whose input via This frequency change can easily be den steuerbaren Widerstand (R1) an die Span: größere Entfernungen übertragen und ist besondersthe controllable resistance (R 1 ) to the span : transfer larger distances and is special nungsquelle (Us) angeschlossen ist, und daß der 20 unempfindlich gegenüber Störungen,power source (U s ) is connected, and that the 20 is insensitive to interference, steuerbare Widerstand (R1) Bestandteil des fre- Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßencontrollable resistor (R 1 ) part of the fre- An embodiment of an inventive quenzbestimmenden Netzwerkes des jRC-Oszil- Anordnung zeigt die Figur. Diese enthält eine Wider-The figure shows the sequence-determining network of the jRC oscilloscope arrangement. This contains a cons lators ist. " ' standsbrücke mit Brückenwiderständen RBi,RB2,Rb3 lators is. "'Stand bridge with bridge resistors R B i, R B2 , Rb3 und RBA., die aus einer Spannungsquelle Us gespeistand R BA ., which are fed from a voltage source U s 25 wird und deren Ausgangsklemmen mit den Eingangsklemmen eines Kompensationsverstärkers V verbunden sind. Der Ausgang des Kompensationsverstär-25 and whose output terminals are connected to the input terminals of a compensation amplifier V. The output of the compensation amplifier Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung kers V ist mit einer Energiequelle L, z. B. einer zur Umwandlung einer Verstimmung einer aus einer Glühlampe, verbunden, deren Licht auf einen steuer-Spannungsquelle gespeisten Widerstandsbrücke mit 30 baren Widerstand R1, z. B. einen Photowiderstand, vier Widerständen in eine dazu proportionale Fre- fallt. Dieser steuerbare Widerstand R1 liegt mit einem quenzänderung eines ÄC-Oszillators, wobei die Aus- Ende an einer Energiequelle, im gezeigten Ausfühgangsklemmen der Brücke mit den Eingangsklemmen rungsbeispiel an der Energiequelle Us, und mit dem eines Kompensationsverstärkers verbunden sind, des- anderen Ende am Eingang eines Operationsverstärsen Ausgangsspannung einen steuerbaren Widerstand 35 kers OK, der in bekannter Weise mit einem Rückmittelbar oder unmittelbar steuert. führwiderstand R0 überbrückt ist. Außerdem liegt an Bei einer Reihe von Meßaufnahmen zur Umfor- den Ausgangsklemmen der Brückenschaltung die mung physikalischer Größen in elektrische Größen Reihenschaltung eines weiteren Widerstandes RPl, wird die zu messende Größe durch eine nur sehr kleine des Ausganges des Operationsverstärkers OV und relative Wirkung eines Widerstandes wiedergegeben. 40 eines Widerstandes RP0. The invention relates to a circuit arrangement kers V is with an energy source L, z. B. one for converting a detuning from an incandescent lamp connected, the light of which is fed to a control voltage source resistor bridge with 30 baren resistor R 1 , z. B. a photoresistor, four resistors in a proportional Fre- falls. This controllable resistor R 1 is connected to a change in frequency of an ÄC oscillator, the output end being connected to an energy source, in the shown Ausfühgangsklemmen the bridge with the input terminals approximately example on the energy source U s , and to that of a compensation amplifier, the other end are connected at the input of an operational amplifier output voltage a controllable resistor 35 kers OK, which controls in a known manner with a feedback or directly. Lead resistance R 0 is bridged. In addition, the output terminals is on for a series of Meßaufnahmen to Umfor- the bridge circuit, the mung physical quantities into electrical quantities series connection of a further resistor R Pl, the reproduced value to be measured by only a very small of the output of the operational amplifier OV and relative effect of a resistor . 40 of a resistor R P0 . Ein Beispiel für solche Aufnehmer sind Dehnungs- Ist die Widerstandsbrücke im Gleichgewicht, sind meßstreifen. Mit Hilfe von Brückenschaltungen wird ' also z. B. alle Brückenwiderstände gleich groß
allgemein die Widerstandsverstimmung in eine dazu /„ _ R _ η _R — 1? \
proportionale Spannung umgeformt, die jedoch wegen- I si — bi — bs — b4 — b;>
der nur kleinen Widerstandsveränderung entsprechend 45 dann ist die Brückenausgangsspannung UB = O. Eine niedrig ist. In der Praxis bereitet nun die Weiterver- Veränderung eines oder mehrerer Brückenwiderarbeitung der Ausgangsspannungen solcher Brücken- stände hat eine Spannung am Ausgang der Widerschaltungen erhebliche Schwierigkeiten. Vielfach wen- standsbrücke zur Folge. Werden beispielsweise alle det man dabei Kompensationsmeßgeräte an, bei denen vier Brückenwiderstände verstimmt, derart, daß
der Brückenausgangsspannung eine beispielsweise aus 50 R = R = R + AR (1)
einer elektromechanisch veränderbaren zweiten Wider- .
standsbrücke hergeleitete Kompensationsspannung
An example of such sensors are strain gauges. If the resistance bridge is in equilibrium, there are measuring strips. With the help of bridge circuits, 'z. B. all bridge resistances are the same
generally the resistance misalignment in a to / " _ R _ η _ R - 1? \
proportional voltage transformed, however, because of- I si - bi - bs - b4 - b;>
the only small change in resistance corresponding to 45 then the bridge output voltage U B = O. A is low. In practice, the further modification of one or more bridge reworking of the output voltages of such bridge statuses has a voltage at the output of the re-connections, but has considerable difficulties. In many cases, the result is a bridge. If, for example, all det you are using compensation measuring devices in which four bridge resistances are detuned, in such a way that
the bridge output voltage, for example, from 50 R = R = R + AR (1)
an electromechanically variable second counter.
compensation voltage derived from the stand bridge
gegengeschaltet wird und die· Verstimmung dieser ^ß2 = °b3 = Rb ~ is switched against and the · detuning of this ^ ß 2 = ° b3 = Rb ~ zweiten Widerstandsbrücke als Maß für die ,Verstim- dann fe die Ausgangsspannung der Widerstands-second resistor bridge as a measure of the, then detuning the output voltage of the resistor mung der Meßbrücke angezeigt wird. Mit dem Ver- 55 , .. , ° r measurement of the measuring bridge is displayed. With the ver 55, .., ° r Stimmungsmechanismus der zweiten Widerstands- ^ ^Mood Mechanism of the Second Resistance ^ ^ brücke ist oft mechanisch ein sogenanntes Folge- UB = Us . (2) bridge is often mechanically a so-called follow-up U B = U s . (2) potentiometer gekoppelt, dessen zur Verstimmung B potentiometer coupled whose detuning B der zweiten Widerstandsbrücke und damit also zur Diese Spannung wird in bekannter Weise nachthe second resistance bridge and thus to this voltage is after in a known manner Verstimmung der Meßbrücke proportionaler Wider- 60 dem Kompensationsprinzip gemessen, indem ihr eineDetuning of the measuring bridge proportional resistance measured 60 the compensation principle by its one stand oder Abschwächungsfaktor leicht auch über variable Kompensationsspannung gegengeschaltetstand or attenuation factor can also be easily switched against via variable compensation voltage größere Entfernungen gemessen werden kann. Nach- wird und durch Verändern dieser Spannung die Dif-greater distances can be measured. After- and by changing this voltage, the difference teilig an solchen Kompensationsmeßgeräten ist ihr ferenz zwischen beiden Spannungen zu Null gemachtPart of such compensation measuring devices is their difference between the two voltages being made zero großer Raum- und Leistungsbedarf und insbesondere wird.large space and power requirements and in particular will. die mit mechanisch bewegten Teilen arbeitenden 65 Die Eingangsgröße des Kompensationsverstär-Geräten eigene Störempfindlichkeit. kers V, der über die Energiequelle L für die Ein-Aus der französischen Patentschrift 1 390 704 ist stellung des Widerstandes R1 sorgt, ist die Brückeneine Anordnung bekannt, die aus der Verstimmung ausgangsspannung.those working with mechanically moving parts 65 The input variable of the compensation amplifier devices own susceptibility to interference. kers V, which provides the on-off position of the resistor R 1 via the energy source L for the on-off position of the resistor R 1, the bridging arrangement is known, which derives from the detuning of the output voltage.

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2433080A1 (en) * 1974-07-10 1976-01-22 Philips Patentverwaltung CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE CONVERSION OF A BRIDGE DETUNCTION INTO A FREQUENCY CHANGE
DE3427635C1 (en) * 1984-07-26 1986-04-10 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg Bridge circuit arrangement

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2433080A1 (en) * 1974-07-10 1976-01-22 Philips Patentverwaltung CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE CONVERSION OF A BRIDGE DETUNCTION INTO A FREQUENCY CHANGE
DE3427635C1 (en) * 1984-07-26 1986-04-10 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg Bridge circuit arrangement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2052520C3 (en)
DE2518054A1 (en) Detector for linear motion or direction of rotation - with hysteresis switching stage to detect direction of motion has differential stage output in series with hysteresis stage
EP0273103A2 (en) Sensor circuit arrangement
DE1591988C (en) Circuit arrangement for converting a detuning of a resistance bridge into a proportional frequency change of an RC oscillator
DE4205989C2 (en) Circuit arrangement for an encoder
DE3000291C2 (en) Circuit arrangement for converting a change in resistance into a change in frequency
DE2722581C3 (en) Circuit arrangement for signal processing of output signals from a field plate encoder in wheel speed encoders of vehicles
DE2511413A1 (en) Electrical transducer measuring pressure force or distance - uses capacitive inductive or resistive diaphragm operated frequency shifter
DE1591988B1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONVERTING A DETUNCTION OF A RESISTANCE BRIDGE INTO A PROPORTIONAL FREQUENCY CHANGING OF AN RC OSCILLATOR
DE3918695C1 (en) Resistance measuring circuit with differential amplifier - has voltage measurement device with input differential amplifier, and constant current source
DE2420120B2 (en) MEASURING DEVICE
DE1924783C3 (en) Circuit arrangement for converting a detuning of a resistance bridge into a proportional frequency change of an RC oscillator
DE3940376C1 (en) Analogue circuit linearising nonlinear measurement signal - has resistance network forming two partial currents proportional to sum of input signals
DE3149990C2 (en)
DE4342235C2 (en) Anemometer with a supply voltage
DE1942501C (en) Electrical measuring circuit for remote resistance measurement
DE1297703B (en) Circuit arrangement for linearizing the amplification of a high frequency amplifier for single sideband signals
CH677145A5 (en)
DE2258613C3 (en) Circuit arrangement for converting a detuning of a resistor bridge into a proportional frequency change of an RC oscillator
DE3342378A1 (en) Measurement method for measuring inductances
DE2448337C2 (en) Circuit arrangement for resistance measurements
DE1937714C3 (en) Circuit arrangement for stabilizing DC voltage
DE4030508C2 (en) Input circuit for temperature sensors
DE2352342C3 (en) Pulse rate meter
EP0241065A2 (en) Harmonic oscillator for measuring physical parameters