Przedmiotem wynalazku jest impulsowy calku¬ jacy miernik pojemnosci czujników stosowanych w miernictwie wielkosci nieelektrycznych, przydatny szczególnie w systemach pomiarowych, w których jednoczesnie pracuje duza liczba pojemnosciowych czujników pomiarowych, a .zwlaszcza czujników posiadajacych jeden uziemiony biegun stanowiacy ulepszenie rozwiazania chronionego patentem nr 112 406.Znany z polskiego opisu patentowego nr 112 406 impulsowy, calkujacy miernik pojemnosci czujni¬ ków sklada sie z lancuchowego polaczenia obco- wzbudnego generatora fali prostokatnej w postaci ukladu formowania sterowanego generatorem zega¬ rowym, calkuijacego ukladu RC, do którego wyj¬ scia poprzez separator dolaczony jest detektor szczytowy, przy czym okres generatora fali prosto- ka.tnej dobrany jest tak do stalej czasu uklaóu calkujacego, aby napiecie na pojemnosci nie do¬ chodzilo do amplitudy generatora.. Uklad ten jest ukladem bardzo prostym i niezawodnym w dzia¬ laniu, ale wada jego jest nieliniowosc wskazan.W mi-erniku wedilug wynalazku równolegle do pojemnosci czujnika dolaczone jest wejscie sepa¬ rujacej bramki transmisyjnej, a na wyjsciu ukla¬ du formowania, równolegle do wejscia ukladu calkujacego RC, dolaczony jest uklad strofowa¬ nia, którego wyjscie dolaczone jest do wejscia ste¬ rujacego bramki transmisyjnej. ^Yyjscie bramki transmisyjnej dolaczone jest do jednego wejscia 2 komparatora, a do drugiego jego wejscia dolaczo¬ ne jest wzorcowe zródlo napiecia stalego. Do wyj¬ scia komparatora dolaczony jest uklad pomiarowy cza.su trwania impulsu luib wspólczynnika wypel- 5 nienia. Wyjscie ukladu pomiarowego jest wyjsciem ukladu, do którego moze byc dolaczony wskaznik sygnalu, uklad rejestracji! lub uklad automatyki sterowany przez miernik. Przy zastosowaniu bram¬ ki transmisyjnej wlaczanej sygnalem „zero" a wy- io laczonej sygnalem „jeden", jej wejscie sterujace jest bezposrednio polaczone z wyjsciem ukladu formowania.Wedlug wynalazku do drugiego wejscia kompa¬ ratora, którego pierwsze wejscie jest polaczone z U5 wyjsciem separatora, którego wejscie jest wlaczo¬ ne równolegle do mierzonej pojemnosci czujnika, dolaczone sa dwa szeregowo polaczone stalonapie- ciowe zródla wzorcowe, przy czym zródlo wzor¬ cowe od strony ziemi zbocznikowane jest zwiera - kiem, którego wejscie sterujace polaczone jest z wyjsciem ukladu strobowania dolaczonym swoim wejsciem do wyjscia ukladu formowania.Przedmiot wynalatzku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania, na rysunku, na którym fig. 1 25 przedstawia ideowy schemat blokowy ukladu, fig. 2 przebieg napiecia na. pojemnosci mierzonej i na wyjsciu komparatora w odniesieniu do przebiegu napiecia na wyjsciu ukladu formowania, a fig. 3 zmodyfikowany schemat blokowy ukladu .miernika.M Generator zegarowy GZ o stalej czestotliwosci 20 114 161114 161 dolaczony do wejscia ukladu formowania UF po- budfca ten uklad- tak, ze na. jego wyjsciu powstaje fala prostokatna iii, korzystnie o wspólczynniku wypelnienia jedna druga. Do wyjscia ukladu for¬ mowania UF dolaczone sa równolegle wejscia ukladu calkujacego RC zbudowanego z rezystora R i mierzonej pojemnosci Cx oraz ukladu strofo¬ wania Strob. Na wyjsciu ukladu calkowania RC, na mierzonej pojemnosci Cx pojawia sie napiecie u2 na przemian narastajacei i opadajace wyklad¬ niczo. Wyjscie ukladu calkujacego RC polaczone jest z wejsciem separujacej bramki transmisyjnej BT, a wyjscie ukladu strofowania Strob polaczo¬ ne jest z wejsciem sterujacymi bramki transmisyj¬ nej BT. Napiecie u2 podawane jest na wejscie strobowanej bramki transmisyjnej BT, która wla¬ czona jest tylko w czasie 'trwania stanu niskiego na wyjsciu ukladu formowania UF, co zapewnia uklad' strobowania Strob. Uklad ten wlacza bram¬ ke transmisyjna w momencie gdy napiecie na wyjsciu ukladu formowania'UF przechodizi ze sta¬ nu wysokiego w niski, przy wspólczynniku wypel¬ nienia równym jedna druga (zachodlzi to dokladnie w polowie okresu). Dzieki temu na wyjsciu bramki transmisyjnej BT pojawia sie przebieg napiecia u8 opadajacego wykladniczo okreslonego' zalez¬ noscia: t u3 = U0e • RCX gdzie t jest czasem liczonym od momentu prze¬ rzutu1 ukladu formowania UF w stan niski, a U0 jest to amplituda napiecia, na wyjsciu ukladu for¬ mowania UF, R — rezystancja szeregowa ukladu calkujacego RC, Cx — mierzona pojemnosc czuj¬ nika, Czas trwania, stanu wysokiego' na wyjsciu ukla¬ du formowania UF musi byc dobrany tak, aby na¬ piecie na mierzonej pojemnosci Cx dochodzilo do wartosci, .amplitudy napiecia fali prostokatnej ur na wyjsciu ukladu formowania UF. Dla wspól¬ czynnika wypelnienia równego jedna. dTUga jest to spelnione, gdy okres generatora' T jest nie mniejszy odi szesciokrotnej wartosci stalej czasu ukladu calkujacego RC dla maksymalnej wartosci Cxmax pojemnosci Cx T ^ 6RCX jnax Do wyjscia bramki transmisyjnej BT dolaczone jest jedno wejscie komparatora; K, natomiast do drugiego wejscia komparatora K dolaczone jest zródlo stalego napiecia wzorcowego UN, o wartosci- mniejszej od amplitudy napiecia us, 'na wyjsciu bramki transmdlsyjnej BT. Napiecia .te u8 ii UN sa porównywane w komparatorze K ii w momencie wla-A czenia bramki transmisyjnej BT, gdy napiecie na jej wyjsciu ii3 ma wartosc wieksza od wartosci napiecia odniesienia UN na wyjsciu komparatora £ jest stan ,rl'' gdy zas wartosc napiecia u3 uleg¬ nie zmniejszeniu' ponizej wair1xx§c i napiecia, odnie¬ sienia na wyjsciu komparatora pojawia sie stan 35 40 „O". Na wyjsciu komparatora K generowany jest impuls prostokatny u4, którego czas trwania ta okreslony jest zaleznoscia: U0 ta = RCX Un UK gdzie RCX — stala czasu ukladu calkujacego RC,. 10 U0 — amplituda napiecia- Ui na wyjsciu ukladu formowania UF, UN — napiecie odniesienia a za¬ tem czas ta jest proporcjonalny do mierzonej po¬ jemnosci Cx, co zapewnia liniowosc i proporcjonal¬ nosc skali. Do wyjscia komparatora K dolaczone !5 jest wejscie ukladu pomiarowego P mierzacego czas ta trwania impulsu na wyjeciu komparatora K lub wspólczynnik wypelnienia napiecia u4 na wyjsciu komparatora K. Natomiast do wyjscia ukladu .pomiarowego P, które jest wyjsciem calego 20 miernika dolaczony jest wskaznik sygnalu wyj¬ sciowego lub rejestrator lub wejscie ukladu auto¬ matyki sterowanej przez miernik. Jako ukladi stro¬ bowania- Strob w mierniku zastosowano przerzut- nik. W przypadku zastosowania bramki transmi- 25 syjmej BT, która wlaczona jest sygnalem „zero" na wejsciu sterujacym a- wylaczana sygnalem „je¬ den" uklad strobowania Strob nie jest wymagany i bramka sterowana jest bezposrednio wyjsciowym napieciem ui, ukladu formowania UF. 30 Celem unikniecia stosowania skomplikowanej sterowanej bramki transmisyjnej BT uklad zostal zmodyfikowany, co przedstawiono na. fig. 3. Sepa¬ rujaca bramke transmisyjna BT zastapiono sepa¬ ratorem Sep, który jest niezbedny, gdyz inaczej komparator obciazajac, uklad RC zmienialby jego wlasnosci calkujace. Natomiast zródlo wzorcowe UN zostalo zastapione dworna szeregowo polaczo¬ nymi zródlami UN1 i UN2, spelniajacymi nierów¬ nosci: UN1 < U0 < UN1 + UK gdzie U0 jest to amplituda napiecia u± na. wyjsciu ukladu formowania UF. 45 Zródlo wzorcowe od strony ziemi UN2 zboczni- kowane jest zwierakiem Z W, do którego wejscia sterujacego dolaczone jest wyjscie ukladu strobo¬ wania Strob. Gdy na wyjsciu ukladu formowania 50 UF jest stan wysoki napiecia ulf wówczas zwierak Z W jest otwarty i na wyjsciu komparatora K jest poziom „zero", niezaleznie od wartosci napiecia uL na mierzonej pojemnosci Cx» Gdy iia wyjsciu ukladu formowania UF pojawi sie stan niski-, 55 wówczas nastepuje zwarcie zwieraka Z W i poziom komparacji obniza sie do napiecia UN1, zródla wzorcowego dolaczonego biegunemi dodatnim do wejscia komparatora K, i wówczas na wyjsciu komparatora. K pojawia sie stan „jeden"- trwajacy g0 przez czas ta trwania impulsu prostokatnego U4 na wyjsciu komparatora K* Jest to czas w którym napiecie U2 na mierzonej- pojemnosci Cx •' jest wiejksze od' napiecia UN1 zródla wzorcowego'do- laczonego swoim dodatnim biegunem do wejscia $5 komparatora K. W ukladzie zrnodyfikowanyinr114 161 6 obowiazuja te sanie zaleznosci i przez pomiar czasu ta trwania iimpulsu 114 na wyjsciu kompara¬ tora K lub jego wspólczynnika, wypelnienia okre^ sla sie wartosc mierzonej pojemnosci Cx.Zastrzezenia pa te ntowe 1. Impulsowy calkujacy miernik pojemnosci czujników pobudzany z generatora, zegarowego wspólnego dla. wielu ukladów pomiarowych pra¬ cujacych jednoczesnie, do którego wyjscia, dola¬ czony jest uklad formowania wytwarzajacy na swoim wyjsciu napiecie fali prostokatnej korzyst¬ nie o wspólczynniku wypelnienia jedna, druga, zas do wyjscia ukladu- formowania dolaczone jest wejscie ukladu calkujacego RC, gdzie pojemnosc ukladu calkujacego jest pojemnoscia mierzona, za¬ konczony na wyjsciu komparatorem, do którego wyjscia dolaczony jest uklad pomiarowy czasu trwania impulsu luib wspólczynnika wypelnienia, zas do jednego wejscia komparatora- doprowadzo¬ ny jest sygnal przetworzony w mierniku, a do dru¬ giego wejscia komparatora dolaczone jest stalo- napieciowe zródlo wzorcowe, wedlug patentu nr 112 406, znamienny tym, ze do wyjscia ukladni cal¬ kujacego RC, równolegle do pojemnosci mierzonej (Cx) dolaczone jest wejscie separujacej: bramki transmisyjnej (BT), przy czym wejscie sterujace bramki transmisyjnej (BT) polaczone jest z wyj¬ sciem ukladu formowania (UF) poprzez uklad stro^ 10 15 25 30 bowania (Strob), zas wyjscie bramki transmisyjnej (BT) polaczone jest z jednym wejsciem kompara¬ tora (K). 2u Miernik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma bramke transmisyjna (BT) wlaczana sygnalem „zero", a wylaczana sygnalem „jeden", której wejscie sterujace jest bezposrednio polaczone z wyjsciem ukladu formowania (UF). 3. Impulsowy calkujacy miernik pojemnosci czujników .pobudzany z generatora zegarowego wspólnego dla wielu ukladów pomiarowych pra¬ cujacych jednoczesnie, do którego wyjscia dolaczo¬ ny jest uklad formowania' wytwarzajacy na swoim wyjsciu napiecie fali prostokatnej korzystnie o wspólczynniku wypelnienia jedna druga, zas do wyjscia ukladu formowania dolaczone jest wejscie ukladu calkujacego RC, gdzie pojemnosc ukladu calkujacego jest pojemnoscia mierzona do której równolegle dolaczony jest separator, polaczony z jednym wejsciem komparatora o wyjsciu dolaczo¬ nym do ukladu pomiarowego czasu trwania impul¬ su lub wspól czynnika wypelnienia, wedlug paten¬ tu nr 112406, znamienny tym, ze do drugiego wejscia komparatora (K) dolaczone sa dwa szere¬ gowo polaczone stalonapieciowe zródla wzorcowe (UNi, UN2), przy czym zródlo wzorcowe od strony ziemi (UN2) zbocznikowane jest zwierafciem (ZW), którego wejscie sterujace polaczone jest z wyj¬ sciem ukladu strobowaniai (Strob) dolaczonym swoim wejsciem do wyjscia ukladu formowa¬ nia (UF). PL