PL153045B1 - Układ przetwornika częstotliwości na napięcie - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 153 045 POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr Int. Cl.⁵ G01R 23/06

Zgłoszono: 86 10 14 (P. 261876)

Pierwszeństwo

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 88 06 23

Opis patentowy opublikowano: 1991 08 30

Twórca wynalazku: Romuald Maśnicki Uprawniony z patentu: Wyższa Szkoła Morska,

Gdynia (Polska)

Układ przetwornika częstotliwości na napięcie

Przedmiotem wynalazku jest układ przetwornika częstotliwości na napięcie. Układ ma zastosowanie w urządzeniach kontrolno-pomiarowych w automatyce oraz w miernictwie.

Znany dotychczas układ przetwornika do pomiaru częstotliwości zawiera układ formujący napięcie wejściowe w ciąg symetrycznych impulsów prostokątnych, podawanych na diodę, a następnie przetwarzanych wukładzieróżniczkującym wciągniesymetrycznychimpulsówpiłokształtnych. Impulsy piłokształtne podawane są na wejście układu filtru dolnoprzepustowego, którego napięcie wejściowe jest proporcjonalne do częstotliwości sygnału wejściowego przetwornika.

Znany układ według polskiego opisu zgłoszeniowego nr P-237 841 składa się z układu formującego napięcie wejściowe w ciąg impulsów prostokątnych, które przetwarzane są w bloku sterującym na napięcie proporcjonalne do okresu sygnału wejściowego. Napięcie to steruje integratorem zbudowanym z wykorzystaniem wzmacniacza operacyjnego, który wytwarza ujemne impulsy piłokształtne o nachyleniu proporcjonalnym do napięcia sterującego. Przebieg piłokształtny porównywany jest w układzie komparatora ze stałym napięciem odniesienia. W chwili zrównania wartości napięcia z integratora i napięcia odniesienia, komparator powoduje zerowanie integratora. Odstęp między impulsami zerującymi przetwarzany jest przy udziale filtru dolnoprzepustowego, na napięcie proporcjonalne do częstotliwości wejściowej przetwornika.

Znane układy pozbawione są możliwości kompensacji wpływu zmian temperatury na parametry toru pomiarowego. Znane układy charakteryzują się ograniczoną czułością przetwarzania.

Istotą wynalazku jest układ, w którym wejścia wzmacniacza operacyjnego połączone są z wyjściem układu różniczkującego i wyjściem układu stabilizacji termicznej. Wejście układu różniczkującego połączone jest z wyjściem układu formującego na którego wejście podawany jest sygnał o mierzonej częstotliwości. Wyjście wzmacniacza operacyjnego połączone jest z wejściem przerzutnika tranzystorowego, którego wyjście połączone jest z wejściem filtru dolnoprzepustowego.

Układ według wynalazku zapewnia wysoką liniowość charakterystyki przetwarzania, dużą czułość przetwarzania i szeroki zakres mierzonych częstotliwości. Układ według wynalazku charakteryzuje się wysoką odpornością parametrów na sygnały zakłócające.

153 045

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia układ połączeń przetwornika częstotliwości na napięcie.

Sinusoidalny sygnał o mierzonej częstotliwości podawany jest na wejście układu formującego 1, gdzie uformowany jest w ciąg symetrycznych impulsów prostokątnych. Wyjście układu formującego 1 połączone jest z wejściem układu różniczkującego 2. Piłokształtne-niesymetryczne impulsy wyjściowe z układu różniczkującego 2 podawane są na jedno z wejść wzmacniacza operacyjnego 3. Na drugie wejście wzmacniacza operacyjnego 3 podawany jest sygnał wyjściowy z układu kompensacji termicznej 4 jako napięcie odniesienia o wartości zależnej od temperatury otoczenia, kompensującej wpływ zmian temperatury otoczenia na parametry przetwornika. Wzmacniacz operacyjny 3 pracujący jako komparator sygnałów wejściowych zukładu różniczkującego 2 i układu kompensacji termicznej 4 wytwarza sygnał wyjściowy w postaci impulsów prostokątnych. Amplitudy impulsów prostokątnych przyjmują wartości ujemnego i dodatniego wyjściowego napięcia nasycenia wzmacniacza operacyj nego 3. Wartości amplitud zależą od temperatury otoczenia i w celu eliminacji tej zależności, wyjście wzmacniacza operacyjnego 3 połączone jest z wejściem przerzutnika tranzystorowego 5, wytwarzającego impulsy prostokątne o amplitudach równych wartościom ujemnego i dodatniego napięcia zasilającego niezależnego od temperatury otoczenia. Wyjście przerzutnika tranzystorowego 5 połączone jest z wejściem filtru dolnoprzepustowego 6, który umożliwia wyeliminowanie składowej zmiennej sygnału podawanego na jego wejście. Wartości napięcia na wyjściu filtru dolnoprzepustowego 6 związane są liniową zależnością z wartościami częstotliwości sygnału wejściowego układu formującego 1.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ przetwornika częstotliwości na napięcie składający się z układu formującego, układu różniczkującego, wzmacniacza operacyjnego i filtru dolnoprzepustowego, znamienny tym, że wejścia wzmacniacza operacyjnego (3) połączone są z wyjściem układu różniczkującego (2) i wyjściem układu stabilizacji termicznej (4), przy czym wejście układu różniczkującego (2) połączone jest z wyjściem układu formującego (1) na którego wejście podawany jest sygnał o mierzonej częstotliwości, zaś wyjście wzmacniacza operacyjnego (3) połączone jest z wejściem przerzutnika tranzystorowego (5), a jego wyjście połączone jest z wejściem filtru dolnoprzepustowego (6).

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł