SU1040430A1 - Измерительный преобразователь дл емкостного датчика - Google Patents

Измерительный преобразователь дл емкостного датчика Download PDF

Info

Publication number
SU1040430A1
SU1040430A1 SU823433830A SU3433830A SU1040430A1 SU 1040430 A1 SU1040430 A1 SU 1040430A1 SU 823433830 A SU823433830 A SU 823433830A SU 3433830 A SU3433830 A SU 3433830A SU 1040430 A1 SU1040430 A1 SU 1040430A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bridge circuit
output
diagonal
alternating voltage
capacitors
Prior art date
Application number
SU823433830A
Other languages
English (en)
Inventor
Валентин Сергеевич Гутников
Анатолий Иванович Чередов
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
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 Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority to SU823433830A priority Critical patent/SU1040430A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1040430A1 publication Critical patent/SU1040430A1/ru

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОЕА-; ТЕЛЬ ДЛЯ ЕМКОСТНОГО ДАТЧИКА, содер-д жащий мостовую цепь, состо щую из четырех ключевых элементов, упраб- , л ющие входы которых соединены с первой вера1иной первой дйаг онали мостовой цепи, два последовательно соединенных конденсатора, один из которых  вл етс  емкостньм датчиком , включенных во вторую-диагонгшь мостовой цепи, общие выводы конденсаторов соединены с общим выводом . генератора переменного напр жени , а выходом измерительного преобра3 оват€ Л   вл ютс  выводы конден сатора с в з и. j о тли .ч а, ю щ и и с   тем, что, с целью поилшени  точности преобразовани  путем уменьшени  погрешности из-за вли ни  паразитной емкости линии св зи, выход генератора переменного напр жени  соединен с первой вершиной первой диаго (Л нали мостовой цеПи/ а конденсатор св зи включе н между второй вершиной первой диагонали мостовой це- пи и общим выводом генератора пере-, , менного напр жени . S нь м «« «мм мм Л  мм 4 DO (и

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано дл  построени  средств измерени  физических величин с помощью емкостных датчиков. Известен измери тельный преобразователь дл  емкостного дат.чика,содер жащий генератор переменного напр жени , конденсатор св зи и две параллельные цепочки, состо щие из по ледовательно соединенных конденсатора и ключевого элемента, в качест ве, которого используетс  полупровод никовый диод ij . Преобразователь отличаетс  простотой конструкции, однако ему прису ща низка  точно ть преобразован.и , вследствие наличи  разр дных резист ров, включенных параллельно конденсаторам . Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  мостова  диодна  схема измерительного преобразовател  емкости , содержаща  мостовую цепь, состо щую из четырех ключевых элементов , управл ющие входы которых соединены с первой вершиной первой диагонали мостовой цепи, два последовательно соединенных конденсатора по крайней мере один из которых  вл етс  емкостным датчиком, включенньгх . во вторую диагональ мостовой цепи, причем обща  точка конденсаторов соединена с общим выводом генератора переменного напр жени , а выхо дом преобразовател   вл ютс  выводы конденсатора св зи 2 . Однако, известному устройству присуща погрешность вли ни  паразитной емкости линии св зи мостовой цепи с генератором переменното напр жени , котора  оказываетс  подключенной параллельно генератору переменного напр жени  с последовательно соединенным с ним конден сатором св зи. Значение этой погреш ности определ етс  отношением значе ни  паразитной емкости и емкости ко денсатора св зи. Цель изобретени  - повышение точ ности преобразовани  путем уменьшени  погрешности из-за вли ни  паразитной емкости линии св зи. Поставленна  цель достигаетс  гем, что в измерительный преобразователь дл  емкостного датчика, со (epжaщий мостовую цепь, состо щую . из четырех ключевых элементов,управл ющие входда которых соединены с первой вершиной первой диагонали мостовой цепи, два последовательно соединенных конденсатора, один из . которых  вл етс  емкостным датчиком включенных во вторую диагональ мостовой .цепи, общие выводы конденсаторов соединены с общим выводом генератора переменного напр жени , а выходом измерительного преобразовател   вл ютс  выводы конденсатора св зи, выход генератора переменного напр жени  соединен с первой вершиной первой диагонали мостовой цепи, а конденсатор св зи включен между второй вершиной первой диагонали, мостовой цепи и общим выводом генератора переменного напр жени . На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 вариант его построени  при использовании различных ключевых-элементов . Устройство содержит четыре ключевых элемента 1-4, образующих мостовую цепь, два конденсатора 5 и 6, генератор 7 переменного напр жени . Конденсаторы 5 и 6 включены во вторую диагональ мостовой цепи. Конденсатор 8 св зи включен между второй вершиной первой диагонали мостовой цепи и общим выводом генератора 7 переменного напр жени , выход которого соединен с первой вершиной первой диагонали мостовой цепи. Устройство работает следукнцим образом. Пусть в течение положительного полупериода напр жение на выходе генератора 7 равно 4-Up , и ключи 2 и 3 замыкаютс , а ключи 1 и 4 размыкаютс . При этом дл  изменени  аар дов на конденсаторах 8. и 5- можно записать ( )..C5, где и g , Ug - напр жение на конденсаторе 8 св зи, значение емкости которого равно Cg , в положительный и отрицательный полупериоды напр жени  на выходе генератора 7 соответственно , U ,115 - соответствующие напр жени  на конденсаторе 5 емкостью Cg . Конденсатор б зар жаетс  в это врем  до значени  напр жени  . В течение отрицательного полупериода напр жение на выходе генератора 7 равно «Uf и ключи 1 и 4 замыкаютс , аключи 2 и 3 размыкаютс . Происход щие при этом изменени  зар дов на конденсаторах 6 и 8 соответствуют уравнению i jU8-u c8-(. (3) Конденсатор 5 загр жаетс  в этот полупериод до значени  найр жени  .. Принима  во внимание, что Ug 1)5, Ug Ue выражений (1)...(4) , можно получить зависимость между средним значением напр жени  на конденсаторе 8 (UCD) за период питающего, напр  жени  и значени ми емкостей конде(1саторов , вход щиз в схему Cs-Cfe cf-( Учитыва , что паразитна  емкость 9 линии св зи включена параллельно конденсатору 8 св зи, выражение (s) при наличии паразитной емкости имеет вид . rev lC5 + C6l( Ue4C,)) При условии, что CQ Сд , Cj, ,, С имеем. Cj-Cfe I V rrTF l -Ms-Sn, /74 Г ,5- &V . СбСб. где Ос, :-:;- - погрешность Cj + Cf, ствительности. iSp - погрешность из-за в вли ни  паразит- ной емкости 9 линии св зи. ПоАШмо паразитной емкости 9 лини св зи существует еще одна паразитна  емкость, котора  оказываетс  включенной параллельно выходным зажимам генератора 7 (не показана). Вли ние ее в предлагаемом устройстве и прототипе незначительно за сче того, что она шунтируетс  достаточно мсшым выходным сопротивлением генератора 7, :... Дл  прототипа система уравнений., описывающих работу устройства, ч: учёт6м паразитной емкости 9 имеет вид чувt«e-«eVc84t Vbe C5Hu;-o- ,Vc, 18- 1СвН«;- :}-СбЧи 15) с, IUrU --Uf . Uj., Решение системы 8 дает уравнение преобразовани  дл  прототипа ). W МсрЧг Как видно из выражений 7) и (э) в предлагаемом устройстве существенно снижаетс  вли ние паразитной емкости 9 на точность преобразовани , причем уменьшение погрешности из-за вли ни  паразитной емкости происходит в 1/Sg раз. Так, например , дл  случа , когда Сд Ю Ф, С/ С8 50-10-« Ф,С, 500., погрешность из-за наличи  паразитной емкости 9 составит дл  прототипа и дл  предлагаемого устройства в соответствии с (7) и (9) 5% и 0,0125%, т.е. уменьшитс  в 400 раз. Таким образом, предлагаемый преобразователь позвол ет без услож1неии  схемы в значительной степени шовысить точность преобразовани  путем снижени  вли ни  паразитной емкости линии св зи. В качестве ключевых элементов 1 и 3 используют полупроводниковые диоды, а роль ключевых элементов 2 и 4 выполн т МДП-транзисторы. Проверка предлагаемой схемы при использовании в качестве диодов транзисторов в диодном включений (интегральна  схема 2НТ591), МДП-транзисторов из интегральной схемы 176ЛП1 и дифференциального емкостного датчика с диапазоном измерени  емкости от 10 10 Ф до 70 подтверждает теоретические выводы.

Claims (1)

  1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЕМКОСТНОГО ДАТЧИКА, содержащий мостовую цепь, состоящую из ' , четырех ключевых элементов, упраб- ч ляющие входы которых соединены с первой вершиной первой диагонали мостовой цепи, два последовательно соединенных конденсатора, один из которых является емкостным датчи. ком, включенных во вторую·диагональ мостовой цепи, общие выводы конденсаторов соединены с общим выводом генератора переменного напряжения, а выходом измерительного преобразователя являются выводы конденсатора связи> о т лич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точное- * ти преобразования путем уменьшения погрешности из-за влияния паразитной емкости линии связи, выход генератора переменного напряжения соединен с первой вершиной первой диагонали мостовой цепи, а конденсатор связи включен между второй вершиной первой диагонали мостовой цепи и общим выводом генератора пере-, Менного напряжения. ·' !
    ga -S U cm 1 040430
SU823433830A 1982-04-28 1982-04-28 Измерительный преобразователь дл емкостного датчика SU1040430A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823433830A SU1040430A1 (ru) 1982-04-28 1982-04-28 Измерительный преобразователь дл емкостного датчика

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823433830A SU1040430A1 (ru) 1982-04-28 1982-04-28 Измерительный преобразователь дл емкостного датчика

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1040430A1 true SU1040430A1 (ru) 1983-09-07

Family

ID=21010338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823433830A SU1040430A1 (ru) 1982-04-28 1982-04-28 Измерительный преобразователь дл емкостного датчика

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1040430A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Харрисон и др. Двухэлементна мостова схема дл подключени J емкостного датчика давлени . Щ)иборы дл научных исследований. 1970/ 12, с. 87-92. 2. Поливанов П.П. и Вишн ков А.В Двухдиодные мостовые схемы иэмерительного преобразовател емкости. Приборы и системы «вправлени . 1980/ 12, с. 22-24.,, *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4039940A (en) Capacitance sensor
US4816745A (en) Method and arrangement for measuring the resistance ratio in a resistance half-bridge
US4682102A (en) Solid state watthour meter with switched-capacitor integration
EP0969287A2 (en) Charge balance network with floating ground capacitive sensing
EP0163333B1 (en) Filter arrangement
JPH04503713A (ja) センサ信号の処理装置
US4404545A (en) Analog-to-digital converter of the dual slope type
SU1040430A1 (ru) Измерительный преобразователь дл емкостного датчика
RU2133969C1 (ru) Измерительная схема
JP2005140657A (ja) 静電容量型センサの容量変化検出回路
EP3296709B1 (en) Temperature-to-digital converter
JPS5840125B2 (ja) セイデンヨウリヨウ − チヨクリユウデンアツヘンカンソウチ
JPH0122085Y2 (ru)
CN219833791U (zh) 电源控制装置及充放电系统
JP2723704B2 (ja) 定積分回路
JPS6461669A (en) Capacitance meter
SU1711199A1 (ru) Степенной преобразователь
SU881631A1 (ru) Устройство дл измерени величины зар да
SU1323985A1 (ru) Цифровой измеритель коэффициента передачи четырехполюсника
SU1520330A1 (ru) Прецизионный преобразователь емкости в напр жение
SU935979A2 (ru) Функциональный преобразователь
SU1594450A1 (ru) Преобразователь параметров конденсатора в напр жение
JPS5819966B2 (ja) 変位変換装置
JP2671343B2 (ja) 容量測定装置
SU1756835A1 (ru) Цифровой измеритель отношений электрических емкостей