RU1830492C - Capacious transformation of sensors into voltage - Google Patents
Capacious transformation of sensors into voltageInfo
- Publication number
- RU1830492C RU1830492C SU914900318A SU4900318A RU1830492C RU 1830492 C RU1830492 C RU 1830492C SU 914900318 A SU914900318 A SU 914900318A SU 4900318 A SU4900318 A SU 4900318A RU 1830492 C RU1830492 C RU 1830492C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- capacitance
- inverting input
- amplifier
- resistor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл преобразовани параметров .датчиков с емкостной схемой замещени . С целью повышени точности в него дополнительно введены два резистора и дополнительна цепь компенсации погрешности от коэффициента усилени . 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used to convert parameters of sensors with capacitive equivalent circuitry. In order to increase accuracy, two resistors and an additional error compensation gain circuit are added to it. 1 ill.
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике, а именно к преобразованию информативного параметра емкостного датчика , и может быть использовано дл преобразовани информативного параметра различных датчиков в напр жение.The invention relates to an electrical measuring technique, namely, the conversion of the informative parameter of a capacitive sensor, and can be used to convert the informative parameter of various sensors to voltage.
Целью изобретени вл етс повышение точности преобразовани емкости датчика в напр жение.An object of the invention is to increase the accuracy of converting a sensor capacitance to voltage.
На чертеже представлена функциональна схема преобразовател емкости датчика в напр жение.The drawing shows a functional diagram of a transducer of a sensor capacitance to voltage.
Он состоит из генератора 1, преобразуемой 2 (Сх) и образцовой 3 (Со) емкостей; первого 4, второго 5, третьего 6, четвертого 7, п того 8 и шестого 9 резисторов; первого 10 и второго 11 усилителей.It consists of generator 1, convertible 2 (Cx) and model 3 (Co) capacities; the first 4, second 5, third 6, fourth 7, fifth 8 and sixth 9 resistors; first 10 and second 11 amplifiers.
Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.
Напр жение с выхода генератора 1 поступает через преобразуемую емкость 2 на неинвертирующий вход первого операционного усилител 10. Выходное напр жение Цг преобразовател будет определ тьс , исход из двух уравнений: исходное уравнение дл первого усилител , найденное по известной формуле:The voltage from the output of the generator 1 is supplied through the converted capacitance 2 to the non-inverting input of the first operational amplifier 10. The output voltage Tsg of the converter will be determined based on two equations: the initial equation for the first amplifier, found by the well-known formula:
е+-е- e + -
UU
выхout
(1)(1)
будет иметь следующий вид:will look like this:
Uo j 0 Сх +. Uo j (О Со . Uo j 0 Cx +. Uo j (Oh.
11
О) Сх + j (О Со + O) Cx + j (O Co +
ReRe
«"
fefe
Ui iRi + U2I R4 UiUi iRi + U2I R4 Ui
1 КУГ1 KUG
Ri T R4 RsRi T R4 Rs
(2)(2)
а выражение дл выходного напр жени LJ2 второго усилител 8 будет описыватьс следующим известным выражением:and the expression for the output voltage LJ2 of the second amplifier 8 will be described by the following known expression:
U2 -UiU2 -Ui
ВзBy
11
R2R2
1 +1 +
R3R3
КуаKua
С+-ЙГ)C + YY)
0000
соwith
gg
Ч)H)
кto
откуда:where from:
.«Г- ТБ- +ТЯ-Х1+- -)«. "G- TB- + TYA-X1 + - -)"
Подставл уравнение (3) в (2), получим:Substituted equation (3) in (2), we get:
Uojft)Cx -4-UojfwCoWojft) Cx -4-WojfwCo
U2U2
R3R3
Г1 . 1 /Л .. кз -iG1. 1 / L .. kz -i
VR2 )J VR2) J
jft)Cx + j«Co +1 Rejft) Cx + j «Co + 1 Re
RaRa
(1+ж)(1 + g)
Откуда при условии равенства нул правой части последнего выражени , т.е. при компенсации всех активных составл ющих тока, зависимость выходного напр жени U2 преобразовател от преобразуемой емкости датчика будет иметь следующий вид::Whence, provided that the right-hand side of the last expression is zero, when all active components of the current are compensated, the dependence of the output voltage U2 of the converter on the transformed capacitance of the sensor will have the following form:
U2 -UoU2 -Uo
Jk.Jk.
Со With
Добитьс равенства правой части уравнени (4) 0 можно подстройкой любого из сопротивлений преобразовател (кроме шестого резистора) до получени противо- фазности входного Uo и выходного Уз напр жений . Как видно из (5), погрешность преобразовани равна 0 (yi 0), т.к. выходное напр жение U2 не зависит от коэффициентов усилени усилителей.Equality of the right-hand side of equation (4) 0 can be achieved by adjusting any of the transducer resistances (except for the sixth resistor) until the input phase Uo and output voltage node are out of phase. As can be seen from (5), the conversion error is 0 (yi 0), because the output voltage U2 is independent of the amplification factors of the amplifiers.
Методическа погрешность дл прототипа описываетс следующим выражением:The methodological error for the prototype is described by the following expression:
} -} -
С„ + СхC „+ Cx
(1 +Ку4)Со+Сх(1 + Cu4) Co + Cx
Из сравнени выражений дл yi м yi видно, что за вл емое устройство исключает погрешность преобразована емкости датчика Сх в напр жение IJ2, обусловленную конечным значением коэффициентов усилени усилител ,From a comparison of the expressions for yi m yi, it can be seen that the claimed device eliminates the error in converting the capacitance of the sensor Cx to voltage IJ2, due to the final value of the gain of the amplifier,
Таким образом, за вл емое устройство обеспечивает повышение точности преThus, the inventive device provides improved accuracy.
+ +
JiL.JiL.
R4 R5R4 R5
И)AND)
образовани емкости датчика в напр жение .forming the sensor capacitance in voltage.
По сравнению с прототипом использование предлагаемого преобразовател по- звол ет:Compared with the prototype, the use of the proposed Converter allows you to:
-повысить точность преобразовани емкости датчика-в напр жение; .-increase the accuracy of conversion of the sensor capacitance-to voltage; .
-расширить частотный диапазон работы преобразовател ;-to expand the frequency range of the converter;
- повысить быстродействие,- increase performance
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914900318A RU1830492C (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Capacious transformation of sensors into voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914900318A RU1830492C (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Capacious transformation of sensors into voltage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1830492C true RU1830492C (en) | 1993-07-30 |
Family
ID=21554331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914900318A RU1830492C (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Capacious transformation of sensors into voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1830492C (en) |
-
1991
- 1991-01-08 RU SU914900318A patent/RU1830492C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Мг 1101758, кл. GOT R 27/26, 1981, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4656871A (en) | Capacitor sensor and method | |
EP0872713A3 (en) | Sensor with improved capacitive to voltage converter integrated circuit | |
CN103858014A (en) | Readout circuit for self-balancing capacitor bridge | |
CN101975893A (en) | Differential capacitance detection circuit based on instrument amplifier and detection method thereof | |
US6639414B2 (en) | Circuit for measuring changes in capacitor gap using a switched capacitor technique | |
US5134885A (en) | Circuit arrangement for measuring a mechanical deformation, in particular under the influence of a pressure | |
CN112014598B (en) | Signal conditioning system for improving low-frequency measurement performance of acceleration sensor | |
JP3664041B2 (en) | Amplifier circuit for charge sensor | |
US4290023A (en) | Voltage offset circuit for auto-zero low voltage amplifier | |
JP2972552B2 (en) | Detection circuit and detection method for capacitive sensor | |
RU1830492C (en) | Capacious transformation of sensors into voltage | |
CN220104335U (en) | Torque signal acquisition circuit, sensing device and robot thereof | |
JP2993532B2 (en) | Excitation circuit of Wheatstone bridge type load cell | |
WO2024090239A1 (en) | Differential input/differential output inverting amplifier circuit and measuring device | |
SU1101758A1 (en) | Capacity-to-voltage linear converter | |
JP3164192B2 (en) | Square wave-voltage conversion circuit | |
JPH07244137A (en) | Magnetic field sensor | |
SU725043A1 (en) | Active resistance-to-frequency converter | |
RU1827647C (en) | Pickup capacitance to frequency converter | |
Vlassis et al. | An interfacing circuit for piezoresistive pressure sensors with frequency output | |
RU2018137C1 (en) | Voltage-time interval transducer | |
SU1730721A1 (en) | Frequency-to-voltage converter | |
JPH0422565Y2 (en) | ||
JPS5937898Y2 (en) | Logarithmic conversion device | |
JP2597676B2 (en) | Composite operational amplifier |