Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл преобразовани абсолютного изменени модул комплексного сопротивлени в активный сигнал. Известно устройство преобразовани абсолютного изменени модул KOMY плексного сопротивлени в активный сигнал, содержащее источник гармонического сигнала, один из выходных за жимов которого соединен с одной из обкладок первого конденсатора, а вто рой - с общей шиной и одной из обкла док второго конденсатора, втора обкладка которого подсоединена к выход ному зажиму устройства и к первому зажиму первого образцового резистора второй зажим которого подключен к второй обкладке первого конденсатора к одной из обкладок третьег.о конденсатора и к одной из вершин первой диагонали кольцевого диодного моста, втора вершина которой соединена с второй обкладкой третьего конденсато ра и через второй образцовый резисто с общей шиной, соединенной с первым зажимом дл подключени измер емого комплексного сопротивлени , второй и третий зажимы дл подключени изме р емого комплексного сопротивлени подсоединены соответственно к первой и второй вершинам второй диагонали кольцевого диодного моста Недостатком этого устройства вл етс узкий динамический диапазон преобразовани , ограниченный пр мым падением напр жени на открытых диодах , а также низка точность, обусло ленна вли нием помех от выходного согласующего устройства на чувствительный злемент измер емой ветви через гальваническую св зь.This invention relates to electrical measuring technology and is intended to convert an absolute change of impedance modulus into an active signal. A device is known for converting an absolute change of a KOMY module of a plexed impedance into an active signal containing a harmonic source, one of the output presses of which is connected to one of the plates of the first capacitor, and the second to a common bus and one of the plates of the second capacitor, the second of which connected to the output terminal of the device and to the first terminal of the first model resistor whose second terminal is connected to the second plate of the first capacitor to one of the plates of the third condenser a and to one of the vertices of the first diagonal of the ring diode bridge, the second vertex of which is connected to the second plate of the third capacitor and through the second exemplary resistor to a common bus connected to the first clamp for connecting the measured impedance, the second and third clamps for connecting the measurements The impedance impedance is connected respectively to the first and second vertices of the second diagonal of the ring diode bridge. The disadvantage of this device is the narrow dynamic range of the conversion, limited by direct voltage drop on open diodes, as well as low accuracy, due to the influence of interference from the output matching device on the sensitive element of the measured branch through galvanic coupling.
Наиболее близким к изобретению по техническому решению вл етс устройство дл преобразовани абсолютного изменени модул комплексного сопро-, тивлени в активный сигнал, содержа-; щее источник гармонического сигнала, первьй и второй выходные зажимы которого соединены соответственно с катодами первого и второго диодов и через первый и второй конденсатор к первому и второму выходным зажимам устройства и к анодам третьего и четвертого диодов, катоды которых подключены соответственно к анодам первого и второго диодов и к началу и концу первичной обмотки трансформатоЦелью изобретени вл етс увеличение точности преобразовани .The closest to the invention according to the technical solution is a device for converting an absolute change of a complex resistance module into an active signal, containing-; a harmonic source, the first and second output terminals of which are connected respectively to the cathodes of the first and second diodes and through the first and second capacitors to the first and second output terminals of the device and to the anodes of the third and fourth diodes, the cathodes of which are connected respectively to the anodes of the first and second diodes and by the beginning and end of the primary winding the transformer. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the conversion.
Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл преобразовани абсолютного изменени модул комплексного сопротивлени в активный сигнал, содержащее исРочник гармонического сигнала, один из выходных зажимов которого соединен с общей шиной и с первыми обкладками первого и второго конденсаторов, другие обкладки которых подключены соответственно к катодам первого и второго диодов и к первым и вторым выходным зажимам устройства, трансформатор, начала первичной и вторичной обмоток которора , конец вторичной обмотки которого подключен к общей шине, а начало к аноду п того, к катоду шестого диодов , катод и анод последних соединены соответственно с первыми выводами первого и второго конденсаторов емкостных дифференциальных датчиков, вторые выводы которых подключены к общей шине, и через первый и второй образцовые резисторы с общей шиной 2. Недостатком этого устройства вл етс низка точность преобразовани , обусловленна вли нием помех от цепей питани измерительной ветви на выходные согласующие устройства, вследствие вли ни гальванической св зи зажимов устройства с цеп ми питани измерительной ветви. Например, наличие гальванической св зи приводит к тому, что по вление постороннего напр жени на выходных зажимах при подключении к ним различных усилительньк или измерительных устройств пр1 водит к возникновению паразитного тока подмагничивани . в случае настройки индуктивных преобразователей недокомпенсации. Паразитный ток, протека по катушке индуктивности, вызывает по вление электромагнитного пол , которое, взаимодейству с инерционной массой акселерометра, вызывает ее смещение, т.е. приводит к разбалансу индуктивностей дифференциального преобразовател недокомпенсации . Таким образом, смещениеинерционной массы акселерометра, вызванное наличием паразитного напр жени на выходе устройства, не позвол ет проводить с требуемой точностью первоначальную настройку индуктивностей дифференциального преобразовател недокомпенсации. го подсоединены к общей шине, а конец вторичной обмотки - к аноду треть его и катоду четвертого диодов, катод и анод последних соединены соответственно с первыми выводами первого и второго конденсаторов емкостных дифференциальных датчиков, вторые выводы которых подключены к общей шине, и через первый и второй образцовые резисторы с общей шиной, (Введен второй трансформатор, причем второй вькодной зажим источника гармо нического сигнала соединен с концом первичной обмотки второго трансформатора , начала которой подключено к кон цу первичной обмотки первого трансфер матсфа через кабель, оплетка которого соединена с общей шиной, аноды первого и второго диодов подключены соответственно к началу первой и концу второй вторичных обмоток второго трансформатора, конец первой и начало второй вторичных обмоток которого подсоединены к общей шине. На черте е приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 гармонического сигнала с выходными зажимами 2 и 3, второй трансформатор А с обмотками - первичной 5 и вторичными 6 и 7, диоды 8 и 9, конденсаторы 10 и 11, жила 12 кkбeл , оплетка 13 кабел , первый трансформатор 14 с обмотками - первичной 15 и вторичной 16, диоды 17 и 18, образцовые резисторы 19 и 20, конденсаторы 21 и 22 емкостного дифференциального датчика, обща шина 23, выходные зажимы 24 и 25, при этом зг1жим 2 источника 1 гармонического сигнала через последовательно соединенные обмотку 5 трансфор матора 4, жилу 12 кабел , оплетка которого подключена к общей шине 23 обмотку 15 трансформатора 14, подключен к общей шине,23 устройства, а зажим 3 источника 1 подключен к общей шине 23. непосредственно. Конец обмотки 6 и начало обмотки 7 трансформатора 4 подключены к общей шине 23, а соответственно начало обмотки 6 и конец обмотки 7 - к анодам первого 8 и второго 9 диодов, катоды которых соединены с первыми выводами конденсаторов 10 и 11 и выходными зажимами 24 и 25 устройства, причем вторые вьгеоды конденсаторов 10 и 11 подключены к общей шине 23. Начало обмотки 16 трансформатора 14 подключено к общей шине 23, а конец - к аноду диода 17 и катоду диода 18, при этом катод диода 17 подключен к первым вьгоодам образцового резистора 19 и конденсатора 21 емкосткого дифференциального датчика, вторые выводы которых соединены с общей щиной 23, а анод диода 18 подключен к первым вьгеодам второго образцового резистора 20 и конденсатора 22 емкостного дифференциального датчика, вторые выводы которых соединены с дбщей шиной 23. Устройство работает следующим об-, разом. Предположим, что в положительную половину периода ток течет по цепи: зажим 2 источника 1 гармонического сигнала, первична обмотка 5 трансформатора 4, жила 12 кабел , первична обмотка 15 трансформатора 14, обща шина 23, зажим 3 генератора 1, а также по цепи: конец обмотки 16 трансформатора 14, диод 17, конденсатор 21, обща шина 23, начало обмотки 16 трансформатора 14, кроме того, ток течет по цепи: начало обмотки 6 трансформатора 4, диод 8, конденсатор 10, обща шина 23, конец обмотки 6 трансформатора 4. В отрицательную половину периода ток течет по цепи: зажим 3 генератора 1, обща шина 23, обмотка 15 трансформатора 14, жила 12 кабел , обмотка 5 трансформатора 4, зажим 2 генератора 1, а также по цепи: начало обмотки 16 трансформатора 14, обща пшна 23, конденсатор 22, диод 18, конец обмотки 16 трансформатора 14, кроме того, ток течет по цепи: конец обмотки 7 трансформатора 4, диод 9, конденсатор 11, обща шина 23, начало обмотки 7 трансформатора 4. Конденсатор 21 разр жаетс в отрицательную половину периода через шунтирующий его образцовый резистор 19, а конденсатор 22 раз-, р жаетс в положительную половину периода через образцовый резистор 20. Величины токов в цепи первичных обмоток 5 и 15 трансформаторов 4 и 14 соответственно в различные полупериоды напр жени питани пропорциональны величинам емкости конденсаторов 21 и 22. Изменение падени напр жени на зажимах обмотки 5 трансформатора А в различные полупериодь питающего напр жени вызывает изменение величин ЭДС на зажимах обмоток 6 и 7.The goal is achieved in that a device for converting an absolute change of the modulus of the impedance into an active signal contains a source of a harmonic signal, one of the output terminals of which is connected to a common bus and to the first plates of the first and second capacitors, the other plates of which are connected respectively to the cathodes of the first and the second diode and to the first and second output terminals of the device, a transformer, the beginning of the primary and secondary windings of which, the end of the secondary winding of which is under Connected to the common busbar, and the beginning to the anode of the fifth, to the cathode of the sixth diode, the cathode and the anode of the latter are connected respectively to the first terminals of the first and second capacitors of capacitive differential sensors, the second terminals of which are connected to the common bus, and through the first and second resistors with common bus 2. The disadvantage of this device is low conversion accuracy, due to the influence of interference from the power supply circuit of the measuring branch on the output matching devices, due to the influence of galvanic coupling clamps roystva with chains power measuring branches. For example, the presence of galvanic communication leads to the fact that the appearance of extraneous voltage on the output terminals when connecting various amplifiers or measuring devices to them leads to the appearance of a parasitic bias current. in the case of tuning inductive undercompensator converters. The parasitic current, which flows through the inductance coil, causes the appearance of an electromagnetic field, which, interacting with the inertial mass of the accelerometer, causes its displacement, i.e. leads to unbalance inductances of the differential undercompensator converter. Thus, the displacement of the inertial mass of the accelerometer, caused by the presence of parasitic voltage at the output of the device, does not allow the initial adjustment of the inductances of the differential undercompensation converter to be carried out with the required accuracy. It is connected to the common bus, and the secondary end is connected to the anode one third and the cathode of the fourth diode, the cathode and the anode of the latter are connected respectively to the first terminals of the first and second capacitors of the capacitive differential sensors, the second terminals of which are connected to the common bus, and through the first and second model resistors with a common bus, (A second transformer is inserted, the second input code terminal of the harmonic signal is connected to the end of the primary winding of the second transformer, the beginning of which is connected to the end of the The primary windings of the first transfer of the matsf through the cable, the braid of which is connected to the common bus, the anodes of the first and second diodes are connected respectively to the beginning of the first and the end of the second secondary windings of the second transformer, the end of the first and the beginning of the second secondary windings of which are connected to the common bus. scheme of the proposed device. The device contains a source of 1 harmonic signal with output terminals 2 and 3, the second transformer A with windings - primary 5 and secondary 6 and 7, diodes 8 and 9, capacitors 10 and 11, silt 12 kilowatt, braid 13 cable, first transformer 14 with windings - primary 15 and secondary 16, diodes 17 and 18, exemplary resistors 19 and 20, capacitors 21 and 22 of capacitive differential sensor, common bus 23, output terminals 24 and 25, with This source 2 of the harmonic source 1 is connected through the serially connected winding 5 of the transformer 4, the cable core 12, the braid of which is connected to the common bus 23, the winding 15 of the transformer 14 is connected to the common bus, 23 of the device, and the terminal 3 of the source 1 is connected to the common bus 23 directly. The end of the winding 6 and the beginning of the winding 7 of the transformer 4 are connected to the common bus 23, and accordingly the beginning of the winding 6 and the end of the winding 7 to the anodes of the first 8 and second 9 diodes, the cathodes of which are connected to the first terminals of the capacitors 10 and 11 and the output terminals 24 and 25 devices, the second capacitors 10 and 11 are connected to the common bus 23. The beginning of the winding 16 of the transformer 14 is connected to the common bus 23, and the end to the anode of the diode 17 and the cathode of the diode 18, while the cathode 17 is connected to the first highways of the model resistor 19 and capacitor 21 capacitive di a differential sensor, the second terminals of which are connected to a total length of 23, and the anode of the diode 18 is connected to the first voltages of the second exemplary resistor 20 and the capacitor 22 of a capacitive differential sensor, the second terminals of which are connected to a common bus 23. The device operates as follows. Suppose that in the positive half of the period the current flows through the circuit: clamp 2 of the source 1 of the harmonic signal, primary winding 5 of the transformer 4, lived cable 12, primary winding 15 of the transformer 14, common bus 23, clamp 3 of the generator 1, and also along the circuit: end winding 16 of transformer 14, diode 17, capacitor 21, common bus 23, beginning of winding 16 of transformer 14, in addition, current flows through the circuit: beginning of winding 6 of transformer 4, diode 8, capacitor 10, common bus 23, end of winding 6 of transformer 4 . In the negative half of the period, the current flows through the circuit: clip 3 generator 1, common bus 23, winding 15 of transformer 14, cable 12 lived, winding 5 of transformer 4, clamp 2 of generator 1, and also along the circuit: beginning of winding 16 of transformer 14, common pin 23, capacitor 22, diode 18, end of winding 16 transformer 14, in addition, the current flows along the circuit: the end of the winding 7 of the transformer 4, diode 9, capacitor 11, common bus 23, the beginning of the winding 7 of transformer 4. The capacitor 21 discharges into the negative half of the period through a sample shunt resistor 19, and the capacitor 22 times, in the positive half of the period A variable resistor 20. The currents in the primary windings 5 and 15 of transformers 4 and 14, respectively, in different half-periods of the supply voltage are proportional to the capacitance values of the capacitors 21 and 22. The change in voltage drop at the terminals of the winding 5 of the transformer A in different half-period of the supply voltage causes a change EMF values at the terminals of the windings 6 and 7.
Очевидно, что разность потенциалов на обмотках конденсаторов 10 и 11, подключенных к выходН1 зажимам устройства, пропорциональна абсолютному изменению модул комплексных сопротивлений емкостного дифференциального датчика, т.е. разности величин конденсаторов 21 и 22.Obviously, the potential difference across the windings of capacitors 10 and 11 connected to the output H1 terminals of the device is proportional to the absolute change in the module of the complex resistance of the capacitive differential sensor, i.e. differences in the values of capacitors 21 and 22.
Применение предлагаемого устройства позвол ет значительно расширить диапазон повысить точность преобразовани абсолютного изменени модул комплексного сопротивлени .The application of the proposed device allows to significantly expand the range to increase the accuracy of conversion of the absolute change of the module impedance.