SU1218342A1 - Преобразователь емкости и сопротивлени в интервал времени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к инфор мационно-измерительной технике и может быть использовано дл  построени  цифровых измерительных приборов. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и упрощение схемы преобразовател . Дл  этого в него введены блок управлени  и клеммы дл  подключени  резисторов. Преобразователь содержит источник 1 опорного напр жени , конденсаторы 2 и 3, врем - задающий резистор 4, усилители 5 и 6, компаратор 7, ключи 8, 9 и 10, генератор 11 тактовых импульсов, резисторы 12 и 13, блок 14 управлени . 1 ил. .г 1C 00 со 4 to

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано дл  построени цифровых измерительных приборов,

Цель изобретени  - повьппение быстродействи  и упрощение схемы преобразовател .

На чертеже приведена блок-схема преобразовател .

Преобразователь содержит источник 1 опорного напр жени , конденсатор 2, конденсатор 3, йрем задающий резистор , 4, первый 5 и второй 6 усилители , компаратор 7, первьй 8, второй 9 и третий Ю ключи, генератор так- товьпс импульсов 1.1, первый 12 и второй 13 последовательно соединенные резисторы, блок. 14 управлени .

Причем выход источник 1 опорного напр жени  соединен с неподвижным контактом ключа 8, другой его неподвижный контакт соединен с выходом о перационного усилител  6. Резистор 12 включен между входом и выходом усилител  6, резистор 13 соединен с выходом источника 1 опорного напр жени  и с входом усилител  6, подвижный контакт ключа через врем - задающий резистор 4 соединен с входо усилител  5, соединенным с неподвижными контактами ключей 9 и 10, другие неподвижные контакты которых соединены с общей шиной устройства, а их подвижные контакты через первый 2 и второй 3 конденсаторы соединены с выходом усилител  5 и входом, компаратора 7, выход которого сое- динен с первым входом блока 14 управлени , другой вход которого соединен с выходом генератора 11 тактовых импульсов, а выход блока 14 управлени  соединен с выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Цикл преобразовани  состоит из двух тактов.

В начале первого такта с приходом jaKTOBoro импульса с генератора 11 в момент времени t блок 14 управлени  переводит Ключи 8-10 в нижнее положение. При этом в помощью ключа В опорное напр жение U источника 1, инвертированное с помощью усилител  6, подаетс  на вход усилител  5 и начинаетс  его интегрирование. Коэффициент передачи усилител  6 определ етс  отношением резисторов 12 (R) и 13 (Кг), т. е. Ui - .

По окончании фиксированного интервала времени tg t - t, задаваемого генератором 11 тактовых импульсов , выходное напр жение и.,(ц) усилител  5 описываетс  выражением t.

и

(t,)

J RC

7J.--t-l;--.

(1)

где R - сопротивление врем задающего резистора 4, С., - емкость конденсатора 2. В момент времени t блок 14 управлени  переводит ключи 8-10 в верхнее положение и начинаетс  второй такт преобразовани . Усилитель 5 начинает интегрировать опорное напр жение источника 1, поданное на его вход с помощью ключа 8.

В св зи с тем, что усилитель 5 охвачен глубокой отрицательной обратной св зью и имеет большой коэффициент усилени  К, потенциал на его входе можно считать равным нулю - виртуальна  земл . Поэтому переключение конденсатора 2 со вхоа усилител  5 на общий провод устройства и переключение конденсатора 3 с общего провода на вход усилител  5 не изменит потенциалов на этих конденсаторах и на выходе усиител  5.

В течение второго такта преобразовани  t,. - t t выходное напр жение усилител  5

и.() (t,) -а

40

U,(t,) --(t - t,).

КС,

(2)

где Cjj - емкость конденсатора 3, будет осуществл ть принудительный разр д конденсатора 2. В момент времени t, выходное напр жение U.,(t)

усилител  5 достигнет порога срабатывани  компаратора 7. В св зи с тем, что потенциал опорного входа компаратора 7 равен нулю, цикл преобразовани  заканчиваетс  при полном разр де конденсатора 2, т.е.

,) 0. Учитьша  (1) и (2), длительность второго такта преобразовани 

t,

R

Ra

Ci

пропорциональна преобразуемому параметру R или С.

При работе устройства в режиме преобразовани  емкости в интервал

С времени tj т Д ™4

0

К.,/Кг, Сз Сд и С,1 Ср. В случае преобразовани  сопротивлени  в ин- вервал времени

R

ti

о .

Claims (1)

1. где т, Cj/C, R R, R Rj,. Формула изобрете ни  

   Преобразователь емкости и сопро-: тивлени  в интервал времени, содержащий источник опорного напр жени , компаратор, конденсатор, врем задаю- щий резистор, первый и второй усилители , вход и выход первого усилител  соединены соответственно с первым выводом врем задающего резистора и с ОДНШ4 выводом конденсатора, соединенного с сигнальным входом компаратора , первый, второй и третий ключи преобразовател , генератор тактовых импульсов, клемм  дл  подключени  конденсатора, отличаю218342

   щ и и с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  и упрощени  схемы преобразовател , в него введены блок управлени , клеммы дл  подклю5 чени  резистора, которые через резистор соединены с выходом второго усилител  и источником опорного напр жени , общий вывод резистора и одной из клемм подсоединен к входу

   10 второго усилител , два неподвижных контакта первого ключа соединены соответственно с источником опорного напр жени  и с выходом второго усилител , а подвижный контакт соеди- нен с вторым выводом врем задающего резистора, подвижные контакты второго и третьего ключей соответственно соединены с другим выводом конденсатора и через конденсатор, подклю- ченный к клеммам, с выходом первого усилител , а неподвижные контакты попарно соединены с входом первого усилител , с общим пpoвoдo f преобразовател  и с опорн1Л4 входом компаратора, ыход которого соединен с первым входом, .а генератор тактовых импульсов - с вторым входрк блока управлени .