SU1401262A1 - Диодно-емкостный измерительный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использо - вано в аппаратуре контрол  и измерени  как электрических, так и неэлект рических величин. Цель изобретени  - увеличение коэффициента преобразовани  - достигаетс  за счет перезар да измерительных конденсаторов как во врем  положительного, так и отрицательного полупериода питающего напр жени . Дл  этого в устройство дополнительно введены два диода, и еще один измерительный конденсатор. На чертеже показаны источник 1 переменного напр жени , измерительные конденсаторы 2 и 3, диоды 4-7, фильтр 8, образцовый и исследуемый конденсаторы 9 и 10, резисторы 11 и 12. Осуществл е- мьш В данном устройстве режим перезар да исследуемого и образцового конденсаторов обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение чувствительности и разрешающей способности устройства в четыре раза. При этом значительно уменьшены габариты, вес и стоимость устройства. 1 ил. с S сл

Description

ьс

Oi

to

Изобретение предназначено дл  пользовани  в айпаратуре контрол  и измерени  как электрических, так и незлектрических величин

Цель изобретени  увеличение коэффициента преобразовани  за счет перезар да измерительных конденсато ров как во врем  положительного так и отрицательного полупериодов питаю- щего напр жени .

На чертеже приведена схема двоич-- но емкостного измерительного преоб разовател с

Преобразователь содержит источник 1 переменного напр жени , измеритель ные конденсаторы 2 и 3, диоды , фильтр 85 образцовый 9 и исследуемый 10 конденсаторы и резисторы Ы и 12. Прчем первые обкладки измерительных конденсаторов 2 и 3 соединены с пер вым выводом источника 1 переменного напр жени  5 вторые их обкладки соеди иены соответственно с катодом диода 5 J анодом диода 7, первым входом фильтра 8 и анодом диода 4, катодом диода 6 и вторым входом фильтра 8, катод диода 4 и анод диода 5 через соединенные параллельно образцовый конденсатор 9 и резистор 1 1 соедине- ны с вторым выводом источника 1 пере манного напр жени  и с первой мой дл  подключени  исследуемого конденсатора 10, анод диода б и катод диода 7 соединены с второй клеммой дл  подключени  .исследуемого конден- сатора 10 и через резистор 12 с вторым выводом источника 1 перемен кого напр же1-ш „

Диодно- емкостный измерительный преобразователь работает следующим образом.

Во врем  положительной полуволны переменного питающего напр жени  че рез измерительный конденсатор 3 текает ток, обусловленный парамет рами резистора 11 и образцового кон- денсатора 9, а через измерительный конденсатор 2 резистора 12 и ледуемого конденсатора 10. Во врем  отрицательной полуволны через изме ригельный крнденсатор 3 протекает ток, обусловленный параметрами резистора 12 и исследуемого конденсато ра 10, а через измерительньш конден сатор 2 резистора 11 и конденсатора 9. Поскольку пе резар д образцовог 9 и исследуемого 10 конденсаторов, происходит в данной схеме как во

врем  отрицательной, так и положитель ной полуволн питающего напр жени , то полага , что конденсаторы 2 и 3 за р жаютс  до напр жени , близкого U (максимально), видно, что ток через измерительные конденсаторы 2 и 3 обусловлен разностью 2Ufn -U и суммой 2U,y, + Uf, , где Un - посто нное напр жение на соответствующем измери тельном конденсаторе. Применительно к измерительному конденсатору 2 ток через этот конденсатор во врем  по° ложительной полуволны пропорционален 2U,n-Un , а во врем  отрицательной про порционален 2U,fi Un .

Предположив, с целью упрощени  анализа, что сопротивлени  резисто™ ров 11 и 12 и сопротивление цепи индикатора бесконечно велики, в устано вившемс  режиме получают равенство зар дов на одном из измерительных конденсаторов

(2Um Un)Cn (2Unn + и„)Со,

где Сп емкость исследуемого кон™

денсатора; GO емкость образцового кон

денсатора, откуда

Un 2Un

Сп GO

Напр жение на втором измерительном конденсаторе имеет ту KQ величину, но противоположную пол рностЬо Посколь - ку измерительные конденсаторы 2 и 3 соединены, последовательноS напр же ние на выходе фильтра 8

тт 9ТТ - ли D-ZS .

UUHO. - -i-Urt - 4U01

С +Со

Рассмотрев аналогичным образом работу известного устройства,получают

(Ur -Un)Cn (Um+ Ur,)Co,

откуда

Un Ur

Сг)С Cn Co

Образцовый 9 и исследуемый 10 конденсаторы работают в ином режиме ° в режиме их зар да во врем  действи  одной полуволны питающего напр жени , а это, в свою очередьS обуслав- ливает токи через измерительный кон

31401262

денсатор, пропорциональные величинам Utn + Urt и Urt, - Urt.

Коэффициент преобразовани  предлагаемого преобразовател  в четыре раза выше, чем известного.

Предлагаемый диодно -емкостный пре образователь изменени  емкости в напр жение отличаетс  от,известного, . так как новый режим перезар да иссле дуемого и образцового конденсаторов приводит при соответствующем построении схемы к увеличению чувствительности и разрешающей способности уст ройства в четыре раза, что позвол ет значительно уменьшить габариты, вес, стоимость, энергопотребление прибо ров, разрабатываемых с использованием предлагаемого преобразовател ,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Диодно-емкостный измерительный преобразователь, содержащий источ Ник переменного напр жени , измери тельный и образцовый конденсаторы, фильтр, два диода, два резистора, причем перва  обкладка измерительно- го конденсатора подключена к первому

   выводу источника переменного напр жени , а втора  - к первому входу фильтра и к катоду первого диода, отличающийс  тем,, что с целью повышени  коэффициента преобразовани , в него введены два диода и еще один измерительный конденсатор , причем перва  обкладка второго измерительного конденсатора .подключена к первому выводу источника переменного напр жени , втора  об кладка первого измерительного конденсатора подключена к аноду второго диода, а втора  обкладка второго измерительного конденсатора - к аноду третьего диода, катоду четвертого диода и к второму входу фильтра у анод первого и катод третьего диодов соединены через параллельно соединенные образцовый конденс.атор и первый резистор с вторым выводом источника переменного напр жени  и первой клеммой дл  подключени  емкостного датчика, катод второго и анод четвертого диодов соединены с второй клеммой дл  подключени  емкостного датчика и через второй резистор - с вторым выводом .источника, переменного напр жени .