RU1798626C - Capacitive converter - Google Patents

Capacitive converter

Info

Publication number
RU1798626C
RU1798626C SU904859913A SU4859913A RU1798626C RU 1798626 C RU1798626 C RU 1798626C SU 904859913 A SU904859913 A SU 904859913A SU 4859913 A SU4859913 A SU 4859913A RU 1798626 C RU1798626 C RU 1798626C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
inputs
outputs
voltage
pulse
Prior art date
Application number
SU904859913A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Петрович Подборонов
Вячеслав Алексеевич Селиванов
Original Assignee
Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского filed Critical Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority to SU904859913A priority Critical patent/RU1798626C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1798626C publication Critical patent/RU1798626C/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

венно d Cz. ГТИ 8 формирует на своем выходе разнесенные на Т/2 (Т - период генератора ) последовательности импульсов, обеспечива  также разнесенный на Т/2 процесс .зар д-разр д емкостей датчика, при этом на выходах 20-21 ШИМ 3 формируютс  импульсы ri , Г2 , длительности которых определ ютс  значени ми Ci, C2 (фиг..За); они также разнесены на Т/2.venno d Cz. The GTI 8 generates at its output a sequence of pulses spaced apart by T / 2 (T is the generator period), providing also a process spaced apart by T / 2. The d-bit of the sensor capacities is charged, while pulses ri are generated at the outputs 20-21 of the PWM 3. G2, the durations of which are determined by the values of Ci, C2 (Fig. 3a); they are also spaced at T / 2.

МФП 2 вырабатывает дифференциально- измен емые напр жени  ± AU ; U2 Uo+AUnofl действием выходного напр жени  интегратора, при этом при Увых OUi U2 Uo. Выходные напр жени  МФП 2 задают также дфференциально-измён е- мые значени  токов ДИТ 1 по уравнени м:MFP 2 generates differential voltage ± AU; U2 Uo + AUnofl by the action of the output voltage of the integrator, while at Uvy OUi U2 Uo. The output voltages of the MFP 2 also set the differential-changeable values of the currents DIT 1 according to the equations:

И 0±Д1; 12 1о+А ,And 0 ± D1; 12 1o + A,

где о - значение токов ДИТ 1. соответствующее значениюwhere o is the value of currents DIT 1. corresponding to the value

Ui,2 Uo const.Ui, 2 Uo const.

Поэтому дл  значени  X 0, когда Ci €2 J1 - 12 Q и.ШИМ 3 формирует импульсы одинаковой длительности Г| Г2 Therefore, for the value X 0, when Ci € 2 J1 - 12 Q and. PWM 3 generates pulses of the same duration T | G2

Unop - пороговое напр жение ШИМ 3. При этом разнопол рные импульсы нз выходе коммутатора не содержат посто нной со- ставл ющей и на выходах 28 и,29 напр жени Unop is the threshold voltage of the PWM 3. In this case, the multi-polarity pulses at the output of the switch do not contain a constant component at the voltage outputs 28 and 29

U- U 0. U- U 0.

При статическом значении X Хо (положение 2 фиг. 2) Ci С2, при этом результатом прохождени  X Хо на; выход коммутатора будет наличие разнопол р- ных импульсов разной длительностиAt a static value X Xo (position 2 of Fig. 2) Ci C2, with the result of the passage of X Ho on; the output of the switch will be the presence of different-polarity pulses of different durations

Т1 . Т2 . содержаща с  в них посто нна  составл юща  ( Кол -- Uota )/T будет отобрана фильтром 5, и выходное напр жение ДИ 6 будет расти до тех пор,.пока по цепи обратной св зи не уравн ютс  напр жени  на входах ДЙ 6. Так как потенциал неинвертирующегр входа ДИ 6 0, то, возвраща сь назад от инвертирующего входа ДИ 6 через коэф- фициент передачи по посто нной составл - ющей фильтра Б Кф, получим равенство длительности импульсов на выходе коммутатора:T1. T2. the constant component (Q-Uota) / T contained therein will be selected by filter 5, and the output voltage of the ID 6 will increase until the voltage at the inputs of the ID 6 is equalized through the feedback loop. Since the potential of the non-inverting input of the DI 6 0, then, going back from the inverting input of the DI 6 through the transmission coefficient of the constant component of the filter B Kf, we obtain the equality of the pulse duration at the output of the switch:

Uori -Uor2 р4- -QUori -Uor2 p4- -Q

Т.Кф 7T.Kf 7

t -T2 COnStt -T2 COnSt

что будет обеспечено при вышеупом нутых уравнени х МФП 2 и ДИТ 1, поэтомуwhich will be provided with the above equations of MFP 2 and DIT 1, therefore

- UnopC2 . Ci С2 -- UnopC2. Ci C2 -

1212

И AND

constconst

т.е. цепь обратной св зи позвол ет токам Н.2 копировать изменение емкостей Ci, C2 (кривые изменени  И, 2 накладываютс  на изменени  Ci, C2 фиг. 2), следовательно, цепь обратной св зи сдвинет по вл ющиес  в первый момент импульсы разной длительности к импульсам одинаковой длительности (фиг. 36 кфиг. За). Таким образом , цепь ОС работает в режиме поддержани  равного нулю значени  посто нной составл ющей ШИМ-сигнала.those. the feedback loop allows the H.2 currents to copy the change in capacitances Ci, C2 (the curves of variation of And, 2 superimpose the variation of Ci, C2 of Fig. 2), therefore, the feedback loop will shift the pulses of different duration appearing at the first moment to pulses of the same duration (Fig. 36 kfig. Over). Thus, the OS circuit operates in a mode of maintaining a constant value of the PWM signal component equal to zero.

Из услови  уравновешивани  результата прохождени  измер емой величины X на инвертирующий вход ДИ 6 на напр жением U- находим коэффициент передачи между величиной X и выходном U-:From the condition of balancing the result of passing the measured value X to the inverting input of DI 6 at voltage U-, we find the transfer coefficient between the value of X and the output U-:

. .. .

X Кд -Кшим (г/С ) Но Кф X Cd -Kshim (g / s) But Kf

U КмФП К| К шим (г/О Кф Do U KmFP K | K shim (g / o Kf Do

КдКшим (г/С)KdKshim (g / s)

К МФП К| К ШИМ ( Т/Г).K MFP K | K PWM (T / G).

X X

Ki -X , Ki -X,

где Кд - коэффициент передачи датчика;where Cd is the transmission coefficient of the sensor;

Кшим(г/С) - коэффициент передачи ШИМ 3 относительно изменени  емкости датчика;Kshim (g / C) - PWM 3 transmission coefficient relative to the change in sensor capacitance;

КмФП - коэффициент передачи МФП 2,- Ki - коэффициент передачи ДИТ 1; Кшим(т/1) - коэффициент передачи ШИМ 3 относительно тока. Следствием копировани  токами И, г значений d, С2 и сумма (Ci + С2) копируетс  суммой (И + h) и, т.к. она формируетс  в обратной св зи, то относительно датчика функци  измерени :KmFP - transmission coefficient of MFP 2, - Ki - transmission coefficient of DIT 1; Kshim (t / 1) - PWM 3 transmission coefficient relative to current. As a result of copying by the currents And, r the values of d, C2 and the sum (Ci + C2) are copied by the sum (And + h) and, since it is formed in feedback, then with respect to the sensor the measurement function:

U KU K

Ci-C2 Ci +C2Ci-C2 Ci + C2

т.к. произведение Кд X пропорционально дифференциальному изменению емкостей (фиг. 2) Кд X(Ci - С2), а величина (И + fc) пропорциональна их сумме:because the product of Cd X is proportional to the differential change in capacities (Fig. 2) Cd X (Ci - C2), and the quantity (I + fc) is proportional to their sum:

К МФП К| К ШИМ ( Г/О K MFP K | K PWM (G / O

s(li+l2)s(-Ci+C2)s (li + l2) s (-Ci + C2)

При динамическом изменении X Хо + + XmSfn входного параметра (положение 3 фиг. 2) на выходе коммутатора действует составл юща  ШИМ сигнала, эквивалентма  его амплитуде Хт (фиг. Зв), при этом, т.к. ОС будет замкнута дл  посто нной составл ющей и разомкнута дл  переменной, то выходным напр жением ДИ 6 по цепи ОС на выходе коммутатора будет ликвидирована посто нна  составл юща  ШИМ сигнала (аналогично предыдущему случаю), а оставша с  переменна  составл юща  отбираетс  демодул тором 10.With a dynamic change in X Xo + + XmSfn of the input parameter (position 3 of Fig. 2), a component of the PWM signal acts at the output of the switch, equivalent to its amplitude Xm (Fig. Sv), while If the OS is closed for a constant component and open for a variable, then the output voltage of DI 6 along the OS circuit at the output of the switch will eliminate the constant component of the PWM signal (similar to the previous case), and the remaining component will be selected by the demodulator 10.

Таким образом, на выходе ДИ 6 будет иметь посто нное напр жение, пропорцио - нальное посто нной составл ющей входного параметра, а на выходе демодул тора - переменное напр жение, пропорциональное его амплитуде:Thus, at the output of ДИ 6 it will have a constant voltage proportional to the constant component of the input parameter, and at the output of the demodulator it will have a variable voltage proportional to its amplitude:

U/IT К Хт U / IT K Xt

К -Кд КШИМ (Г/С) Кдем UoK-CD KSHIM (G / S) Kdem Uo

где Кдем - коэффициент передачи демодул тора .where Kdem is the transmission coefficient of the demodulator.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Емкостный преобразователь, содержащий дифференциальный источник тока, широт- но-импульсный модул тор, врем задающие входы которого соединены с двум  конденсаторами датчика и выходами источника тока, аA capacitive converter containing a differential current source, a pulse-width modulator, the timing of which the inputs of which are connected to two capacitors of the sensor and the outputs of the current source, and импульсные выходы - с управл ющими входами коммутатора, выходом соединенного с фильтром, дифференциальный интегратор, выход которого  вл етс  выходом посто нного напр жени , инвертирующий и неинвертирующий входы которого соединены соответственно с выходом фильтра и общей шиной, генератор тактовых импульсов, пр мой и обратные выходы которого соединеныpulse outputs - with control inputs of a switch connected to a filter, a differential integrator whose output is a constant voltage output, whose inverting and non-inverting inputs are connected to the filter output and common bus, clock generator, forward and reverse outputs which are connected с входами запуска широтно-импульсного модул тора, источник двупол рного напр жени , соединенный с аналоговыми входами коммутатора, масштабирующий преобразователь, масштабный и управл ющие входы которого соединены соответственно с выходом отрицательного опорного напр жени  двупол рного источника и вы- . ходом дифференциального интегратора, а выходы - с управл ющими входами источтwith pulse-width modulator start inputs, a bipolar voltage source connected to the analog inputs of the switch, a scaling converter, the scale and control inputs of which are connected respectively to the negative reference voltage output of the bipolar source and high. differential integrator, and outputs with control inputs ника тока, опорный вход которого соединен с выходом положительного опорного напр жени  двупол рного источника, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введен линейный демодул тор широтно-им- пульсных сигналов, вход которого соединен с выходом коммутатора э выход  вл етс  выходом переменного напр жени  преобразовател ..a current monitor whose reference input is connected to the output of the positive reference voltage of a bipolar source, with the exception of the fact that, in order to expand the functionality, a linear pulse-width demodulator is introduced into it signals, the input of which is connected to the output of the switch; the output is the output of the AC voltage of the converter. Фчг.1Fchg. 1
SU904859913A 1990-08-14 1990-08-14 Capacitive converter RU1798626C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904859913A RU1798626C (en) 1990-08-14 1990-08-14 Capacitive converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904859913A RU1798626C (en) 1990-08-14 1990-08-14 Capacitive converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1798626C true RU1798626C (en) 1993-02-28

Family

ID=21532516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904859913A RU1798626C (en) 1990-08-14 1990-08-14 Capacitive converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1798626C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4347740A (en) Capacitive level sensing device
US4584566A (en) Analog to digital converter
DE69102940D1 (en) Capacitive position detector.
GB2139027A (en) Waveform converter circuit
RU1798626C (en) Capacitive converter
GB2036982A (en) Electrical impedance ratios
JPH02119314A (en) Zero cross voltage detector
RU2255340C1 (en) Device for measuring accelerations
RU2024029C1 (en) Device for determining correlation of two phases of sine-wave signals
JPS5920692Y2 (en) f/v conversion circuit
SU731576A1 (en) Width-modulated signal demodulator
RU1817036C (en) Method and device for determining phase time delay
SU1656561A1 (en) Differentiator
SU982016A1 (en) Device for determining voltage increment
SU1764085A1 (en) Device for digital data presentation synchronizing
SU1262689A1 (en) Adaptive amplitude discriminator
SU1029097A1 (en) Phase pickup
SU443477A1 (en) Analog to digital trigonometric converter
SU866511A1 (en) Device for measuring magnetic field parameters
SU1103250A1 (en) Device for logarithmic processing of two signals
SU1151997A1 (en) Generator of hyperbolic functions
SU903902A1 (en) Differentiating device
SU943750A1 (en) Frequency multiplier
SU1094145A1 (en) Voltage-to-frequency functional converter
SU830530A1 (en) Device for recording frequency-modulated signals