SU1057882A1

SU1057882A1 - Измерительный преобразователь неэлектрических величин с емкостным датчиком

Info

Publication number: SU1057882A1
Application number: SU823444890A
Authority: SU
Inventors: Павел Иванович Борщев; Ростислав Станиславович Лежоев; Анатолий Иванович Новик
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1983-11-30

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕЭЛЕКТРИЧЁСКИХ ВЕЛИЧИН С ЕМКОСТНЫМ ДАТЧИКОМ, содержащий рабочий и Образцову конденсаторы, усилитель и фазочувствительный детектор , причем токовые электроды рабочего и образцового конденсаторов соединены и подключены через усилитель к входу фазочувствительного детектора, отличающийс тем, что, с целью повышени точности преобразовани , в него введены источник стабильного посто нного напр жени , два коммутатора и генератор пр моугольного напр жени , при этом выход источника стабильного посто нного напр жени соединен с первым информационным входом первого коммутатора, вторые информационные входы обоих коммутаторов подключены к общей шине устройства, выходы коммутаторов подключены к потенциальным электродам рабочего и образцового ,конденсаторов соответственно, выход фазочувствительного детектора под (Л ключен к первому информационному входу второго коммутатора и к выходс , ным зажимам устройства, выход гене ратора пр моугольного напр жени .соединен с управл ющими входами кс 1мутаторов и опорным входом фазо чувствительного детектора. Ul эо X) N3

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике, может использоватьс дл измерени различных неэлектрических величин перемещени , угла поворота, уровн вещества и т.д.) и предназначено дл преобразовани изменений емкости рабочего конденсатора датчика в изменени посто нного напр жени .

Известны измерительные преобразователи неэлектрических величин с емкостными датчиками,, построенные на основе автокомпенсационных схем с питанием переменным синусоидальным напр жением, содержащие емкостной датчик с рабочим и образцовым конденсаторами, генератор синусоидального напр жени и систему автоматического уравновешивани , причем уравновешивание производитс изменением амплитуды синусоидального си нала на одном из сравниваемых конденсаторов при посто нной амплитуде противофазного синусоидального напр жени на втором ij .

Недостаток известного устройства заключаетс в том, что информативны выходным параметром их вл етс амплитуда переменного синусоидального напр жени , дл преобразовани которой в посто нное напр жение необходим измерительный выпр митель, в л ющийс достаточно сложным узлом и .внос щий существенную погрешность.

Известно также устройство дл измерени уровн раздела двух сред, которое содержит генератор синусоидального напр жени стабилизированн амплитуды, выход которого подключен к потенциальному электроду рабочего конденсатора емкостного датчика и к управл ющему входу преобразовател посто нного напр жени в синусоидалное (аналогового управл емого элемента ), образцовый конденсатор емкостного датчика, токовый электрод которого соединен с токовым электро дом рабочего конденсатора и с входо усилител , который своим выходом содинен с входом фазочувствительного детектора. Выход фазочувствительного детектора подключен к информационному входу преобразовател посто нного напр жени в синусоидальное . Выходное напр жение последнего подаетс в качестве уравновешивающего напр жени на потенциальный электрод образцового конденсатора и одновременно через измерительный выпр митель поступает на выходные зажимы всего устройства 2.

Главным источником погрешностей данного устройства вл етс погрешность измерительного выпр мител .

Цель изобретени - повышение точности преобразовани .

Поставленна цель достигаетс тем, что в измерительный преобразователь неэлектрических величин с емкостным датчиком, содержащий рабочий и образцовый конденсаторы, усилитель и фазочувствительный дететор , в котором токовые электроды рабочего и образцового конденсаторов соединены и подклк чены через усилитель к входу фазочувствительного детектора, введены источник стабильного посто нного напр жени , два К1эммутатора и генератор пр моугольного напр жени , причем выход источника стабильного посто нного напр жени соединен с первым информационным входом первого коммутатора , вторыге информационные входы обоих коммутаторов подключены к общей шиие устройства, выхрда кс унлутатЬ-ров подключены к потенциальным элек тродам рабочего и образцового кон .денсаторов соответственно, выход фазочувствительного детектора под- ключей к первому информационному входу второго кс лмутатора и к вы- i ходньм зажимам устройства, а выход генератора пр моугольного напр жени соединен с управл ющи ии входами коммутаторов и опорньи г вхрдом фазочувствительного детектрра.

На чертеже изображена структурна схема измерительного преобразовател .

Устройство содержит источник 1 стабильногсэ посто нного напр жени , коммутаторы 2 и 3, генератор4 пр моугольного напр жени , рабочий 5 и образцовый б конденсаторы, .усилитель 7, фазочувствительньЕй детектор 8. При этом два информационных входа коммутаторов подклвучены к общей шине, второй информационный вход первого коммутатора подключён к источнику посто нного напр жени , второй инфор гационный вход второго - к выходу устройства, выходы KOMiviyTaTopoB подключены к электродам измер емого и образцового конденсаторов, вторые электроды которых подключены к входу усилител , выход которого подключен к входу фазочувствительногс детектора , выход генератора пр моугольного напр жени подключен к управл ющим входам коммутаторов и опорному входу фазочувствительного детектора. Выход фазочувствительного детектора прдключе к выходным зажимши 9 устройства.

Устройство работает следующим образом. На потенциальные электродй рабочего 5 и образцового б конденсаторов подаютс противофазные пр моугольные напр жени , фоглчируемые коммутаторе 2 из посто нного напр жени источника 1 и коммута тором 3 из выходного напр жени 31 всего устройства. Коммутаторы управ л ютс генератором пр моугольного напр жени 4. Токовые электроды рабочего 5 и образцового б конденсаторов соединены вместе и подключены к входу усилител 7. Фаза пр моугольного сигнала на .выходе последнего будет зависеть от знака неравновеси схемы. Это пр моугольное напр жение подаетс на вход фазочувствительного детектора 8, формируювдего на своем выходе посто нное напр жение, которое подаетс на выт ход устройства, в уравновешенном состо нии при достаточно больших ,коэффициентах усилени усилител 7 фазочувствительного дётёктЬjpa 8 напр сение .на выходе 82. устройства описываетс выражением . - и 2 ст .сГ выходное напр жение устройства -{действующее нд зажимах 9) стабилизированное посто нное напр жение источника 1J &тост рабочего 5 и образцового б конден- саторов. В результате использбвани предлагаемого технического решени устройство получаетс проще, имеет меньшие габариты и массу и более вы-. сокую точность.4

Claims

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН С ЕМКОСТНЫМ ДАТЧИКОМ, содержащий рабочий и образцовый конденсаторы, усилитель и фазочувствительный детектор, причем токовые электроды рабочего и образцового конденсаторов соединены и подключены через усилитель к входу фазочувствитель- . ного детектора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены источник стабильного постоянного напряжения, два коммутатора и генератор прямоугольного напряжения, при этом выход источника стабильного постоянного напряжения соединен с первым информационным входом первого коммутатора, вторые информационные входы обоих коммутаторов подключены к общей шине устройства, выходы коммутаторов подключены к потенциальным электродам рабочего и образцового 'конденсаторов соответственно, выход § фазочувствительного детектора под-ключей к первому информационному входу второго коммутатора и к выход,ным зажимам устройства, выход гене¹ратора прямоугольного напряжения соединен с управляющими входами коммутаторов и опорным входом фазочувствительного детектора.

SU._a.> 1057.882.

зователь неэлёктрических величин с емкостным датчиком, содержащий рабочий и образцовый конденсаторы, усилитель и фазочувствительный детектор, в котором токовые электроды рабочего и образцового конденсаторов соединены и подключены через усилитель к входу фазочувствительного детектора, введены источник стабильного постоянного напряжения, два коммутатора и генератор прямоугольного напряжения, причем выход источника стабильного постоянного напряжения соединен с первым информационным входом первого коммутатора, вторые информационные входы обоих коммутаторов подключены к общей шине устройства, выходы коммутаторов подключены к потенциальным элек-; тродам рабочего и образцового кон- ... ’