SU1520330A1 - Precision capacity-to-voltage converter - Google Patents

Precision capacity-to-voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU1520330A1
SU1520330A1 SU884414770A SU4414770A SU1520330A1 SU 1520330 A1 SU1520330 A1 SU 1520330A1 SU 884414770 A SU884414770 A SU 884414770A SU 4414770 A SU4414770 A SU 4414770A SU 1520330 A1 SU1520330 A1 SU 1520330A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
switch
input
output
voltage
switches
Prior art date
Application number
SU884414770A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Тынянов
Валентин Иванович Горшенев
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4132
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 Предприятие П/Я Г-4132 filed Critical Предприятие П/Я Г-4132
Priority to SU884414770A priority Critical patent/SU1520330A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1520330A1 publication Critical patent/SU1520330A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в емкостных первичных преобразовател х перемещений. С целью повышени  точности в преобразователь, содержащий конденсаторы 1, 2, коммутаторы 5, 6, генератор 8 импульсов, счетный триггер 9, инвертор 10, элемент 11 ИЛИ-НЕ, преобразователь 12 зар да в напр жение, интнгратор 13, источник 14 опорного напр жени , шину 16 нулевого потенциала, введены коммутаторы 3, 4, конденсатор 7, инверсный источник 15 опорного напр жени . Обратна  св зь, образованна  цепью, состо щей из преобразовател  12, коммутатора 3, интегратора 13 и коммутатора 4, обеспечивает восстановление состо ни  баланса зар дов на конденсаторах 1, 2 и 7, при этом выходной сигнал коммутатора 3 уменьшаетс  до нул . 1 ил.This invention relates to a measurement technique and can be used in capacitive primary displacement transducers. In order to increase the accuracy of the converter containing capacitors 1, 2, switches 5, 6, pulse generator 8, counting trigger 9, inverter 10, element 11 OR NOT, charge-voltage converter 12, voltage 13, reference source 14 bus, zero potential bus 16, switches 3, 4, capacitor 7, inverse source 15 of reference voltage are introduced. The feedback formed by the circuit consisting of the converter 12, the switch 3, the integrator 13 and the switch 4, restores the balance of charges on the capacitors 1, 2 and 7, while the output signal of the switch 3 decreases to zero. 1 il.

Description

1one

(21)Aitl4770/2A-28(21) Aitl4770 / 2A-28

(22)18.03.88(22) 03/18/88

(46) 07.11.39. Бюл. W 41(46) 11/07/39. Bul W 41

(72) А.В. Тын нов и В.И. Горшенев(72) A.V. Tynov and V.I. Gorshenev

(53)621.317.335(088.8)(53) 621.317.335 (088.8)

(56)Гриневич Ф.Б, и др. Техническа  электродинамика, 1980, ff 3, с. 73.(56) Grinevich FB, et al., Technical Electrodynamics, 1980, ff 3, p. 73.

Черданцев А.И., Клементьев А.В, Измерительный преобразователь емкости в напр жение. - Приборы и техника эксперимента, 1984, № 5, с, 128.A. Cherdantsev, A. Klementyev, Capacitance-to-Voltage Transducer. - Instruments and Experimental Technique, 1984, No. 5, p. 128.

(54)ПРЕЦИЗИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЕМКОСТИ В НАПРЯЖЕНИЕ(54) PRECISION CONVERTER CAPACITIES IN VOLTAGE

(57)Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в емкостных первичных преобразовател х перемещений. С цепью повышени  точности в преобразователь, содержащий конденсаторы 1, 2, коммутаторы 5, 6, генератор 8 импульсов, счетный триггер 9, инвертор 10, элемент ИЛИ-НЕ 11, преобразователь 12 зар да в напр жение, интегратор 13, источник 14 опорного напр жени , шину 16 нулевого потенциала, введены коммутаторы 3, 4, конденсатор 7, инверсный источник 15 опорного напр жени . Обратна  св зь, образованна  цепью, состо щей из преобразовател  12, коммутатора 3, интегратора 13 и коммутатора 4, обеспечивает восстановление состо ни  баланса зар дов на конденсаторах 1, 2 и 7, при этом выходной сигнал коммутатора 3 уменьшаетс  до нул . 1 ил.(57) The invention relates to measurement technology and can be used in capacitive primary displacement transducers. With a circuit for improving accuracy in a converter containing capacitors 1, 2, switches 5, 6, pulse generator 8, counting trigger 9, inverter 10, OR-HE element 11, charge-voltage converter 12, integrator 13, reference source 14 bus, zero potential bus 16, switches 3, 4, capacitor 7, inverse source 15 of reference voltage are introduced. The feedback formed by the circuit consisting of the converter 12, the switch 3, the integrator 13 and the switch 4, restores the balance of the charges on the capacitors 1, 2 and 7, while the output signal of the switch 3 decreases to zero. 1 il.

с Swith s

(L

ел INSate INS

ОABOUT

0000

соwith

Изобретение относитс  к измерителной технике и может быть использовано в емкостных первичных преобразовател х перемещений.The invention relates to measurement technology and can be used in capacitive primary transducers of displacements.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовател  за счет исключени  зависимости выходного напр жени  от величины начальной емкости измерительного конленсатора.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the converter by eliminating the dependence of the output voltage on the initial capacitance of the measuring capacitor.

На чертеже представлена блок-схем преобразовател .The drawing shows a block diagram of the Converter.

Преобразователь содержит измерительный конденсатор 1, компенсационный конденсатор 2, коммутаторы 3-6, дополнительный конденсатор 7, генератор 8 импульсов, счетный триггер 9, инвертор 10, элемент ИЛИ-НЕ 11, преобразователь 12 зар да в напр жение, интегратор 13, источник 1 опорного напр жени , инверсный источник 15 опорного напр жени , шину 16 нулевого потенциала.The converter contains measuring capacitor 1, compensation capacitor 2, switches 3-6, additional capacitor 7, generator 8 pulses, counting trigger 9, inverter 10, element OR-NOT 11, charge-voltage converter 12, integrator 13, reference source 1 voltage, inverse source 15 of the reference voltage, the bus 16 of zero potential.

Выход источника 14 опорного напр жени  через коммутатор 5 подключен к конденсатору 2, а выход инверсного источника 15 опорного напр жени  через коммутатор 6 подключен к конденсатору 1.The output of the source 14 of the reference voltage through the switch 5 is connected to the capacitor 2, and the output of the inverse source 15 of the reference voltage through the switch 6 is connected to the capacitor 1.

Импульсы с выхода счетного триггера 9 управл ют работой коммутаторов 4-6, а импульсы с выхода элемента ИЛИ-НЕ 11 управл ют работой коммутатора 3.The pulses from the output of the counting trigger 9 control the operation of the switches 4-6, and the pulses from the output of the element OR NOT 11 control the operation of the switch 3.

Преобразователь работает следующим образом, The converter works as follows

В исходном состо нии изменением величины Uo( опорного напр жени  источника 14 либо величины Uo инверсного опорного напр жени  источника 15 обеспечивают выполнение соотношени In the initial state, by changing the magnitude of Uo (the reference voltage of source 14 or the magnitude of Uo of the inverse reference voltage of source 15 ensure that

Ugi CK UOJ GXO . (1)Ugi CK UOJ GXO. (one)

где CK, - емкость компенсационногоwhere CK, is the compensation capacity

конденсатора 2J CKO начальна  емкость измерительного конденсатора 1.capacitor 2J CKO initial capacity of the measuring capacitor 1.

При изменении измер емой величины емкость измерительного конденсатора 1 измен етс  на величину -t и Сх, привод  схему к разбалансу.When the measured value changes, the capacitance of the measuring capacitor 1 changes by the value of -t and Cx, driving the circuit to imbalance.

Обратна  св зь, образованна  цепью , состо щей из преобразовател  12, коммутатора 3, интегратора 13 и коммутатора .4, обеспечивает восстановление состо ни  баланса зар дов на конденсаторах 1,2 и 7, при этом выходной сигнал коммутатора 3 уменьшаетс  до нул .The feedback formed by the circuit consisting of the converter 12, the switch 3, the integrator 13 and the switch 4, restores the balance of charges on the capacitors 1,2 and 7, while the output signal of the switch 3 is reduced to zero.

Синхронна  работа блоков 3-6 обеспечиваетс  импульсами с выхода счетного триггера 9 и элемента ИЛИ-НЕ 11.The synchronous operation of blocks 3-6 is provided by pulses from the output of the counting trigger 9 and the element OR NOT 11.

Состо ние баланса преобразовател  характеризуетс  следующим соотношением:The balance state of the converter is characterized by the following relationship:

UD-I-CX Uo( С + Ux Cf,, (2)UD-I-CX Uo (C + Ux Cf ,, (2)

гдеWhere

СА емкость дополнительного конденсатора 7. Так как Сх С, с учетом выражени  (1) уравнение (2) упроститс  до .вида:SA is the capacity of the additional capacitor 7. Since Cx C, taking into account expression (1), equation (2) will be simplified to .vid:

У ( iI (i

(3)(3)

Uo2СдUo2Cd

Из (3) видно, что выходной сигнал не зависит от величины начальной емкости Сцо измерительного конденсатора .,From (3) it can be seen that the output signal does not depend on the magnitude of the initial capacitance Ссо of the measuring capacitor.,

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Прецизионный преобразователь емкости в напр жение)содержащии источник опорного напр жени , два коммутатора , два конденсатора, преобразователь зар да в напр жение, интегратор , генератор импульсов, счетный триггер, инвертор, элемент ИЛИ-НЕ, шину нулевого потенциала, выход источника опорного напр жени  подключен к первому информационному входу первого коммутатора, выход которого через первый конденсатор подклю- к входу преобразовател  зар да в напр жение, шина нулевого потен- циала подключена к второму информа- . ционному входу первого коммутатора и первому информационному входу второго коммутатора, выход которого через второй конденсатор подключен к входу преобразовател  зар да в напр жение , выход генератора импульсов подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и через последовательно соединенные счетный триггер и инвертор подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, выход счетного триггера подключен к управл ющим входам первого и второго коммутаторов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены инверсный источник опорного напр жени , третий и четвертый коммутаторы и третий конденсатор, шина нулевого потенциала подключена к первым информационным входам третьего и четвертого коммутаторов, выхсщ которого черезPrecision capacitance-to-voltage converter containing a voltage source, two switches, two capacitors, a voltage-to-voltage converter, an integrator, a pulse generator, a counting trigger, an inverter, an OR-NOT element, a zero potential bus, a reference voltage source output connected to the first information input of the first switch, whose output through the first capacitor connected to the input of the charge-voltage converter, the zero-potential bus is connected to the second information-. The first input of the first switch and the first information input of the second switch, the output of which is connected via the second capacitor to the input of the charge-voltage converter, the output of the pulse generator is connected to the first input of the OR-NOT element and through the serially connected counting trigger and the inverter is connected to the second input of the element OR NOT, the output of the counting trigger is connected to the control inputs of the first and second switches, characterized in that, in order to improve the accuracy, an inverse reference source is introduced into it second voltage, third and fourth switches, and a third capacitor, zero-potential line is connected to the first data inputs of the third and fourth switches through which vyhssch 5 15203305 1520330 третий конденсатор подключен к вхо-тора, выходы счетного триггера и эледу преобразовател  зар да в напр же-мента ИЛИ-НЕ подключены к управл юние , выход которого подключен к вто-щим входам соответственно четвертогоthe third capacitor is connected to the inlet, the outputs of the counting trigger and the inverter charge converter for example OR are NOT connected to the control, the output of which is connected to the second inputs of the fourth рому информационному входу третьегои третьего коммутаторов, выход инверкоммутатора , выход которого черезсного источника опорного напр жени the information input of the third and third switches, the output of the inverter switch, the output of which through a source of reference voltage интепратор подключен к второму инфор-подключен к второму информационномуthe integrator is connected to the second information-connected to the second information мационному входу четвертого коммута-входу вторрго коммутатора.the fourth input switch input of the second switch.
SU884414770A 1988-03-18 1988-03-18 Precision capacity-to-voltage converter SU1520330A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884414770A SU1520330A1 (en) 1988-03-18 1988-03-18 Precision capacity-to-voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884414770A SU1520330A1 (en) 1988-03-18 1988-03-18 Precision capacity-to-voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1520330A1 true SU1520330A1 (en) 1989-11-07

Family

ID=21370541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884414770A SU1520330A1 (en) 1988-03-18 1988-03-18 Precision capacity-to-voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1520330A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4743836A (en) Capacitive circuit for measuring a parameter having a linear output voltage
US4816745A (en) Method and arrangement for measuring the resistance ratio in a resistance half-bridge
US4165483A (en) Capacitive pick-off circuit
SU1520330A1 (en) Precision capacity-to-voltage converter
JPH02110383A (en) Method and apparatus for detecting acceleration
JP2005140657A (en) Capacity change detecting circuit for electrostatic capacity type sensor
KR840005557A (en) Analog signal integration and digital signal conversion circuit
JPS5840125B2 (en) Seidenyouriyou - Chiyokuryuden Atsuhen Kansouchi
SU1718145A1 (en) Capacitive sensor based transducer
SU1767451A1 (en) Metering transducer with capacity sensor
SU1363134A1 (en) Pulse regulator of piezoelectric motor displacement
RU2810694C1 (en) Dual-axis micromechanical accelerometer with capacitive displacement transducer
RU1781637C (en) Measuring converter of differential capacitive pickup
SU1659873A1 (en) Accelerometer
SU1267154A1 (en) Displacement-to-electric oscillations frequency transducer
SU464781A1 (en) The converter of small displacements in the duty cycle
RU2272298C1 (en) Capacity transformer of movements
SU1325292A1 (en) Displacement measuring device
JP2744869B2 (en) Power supply circuit and capacitance displacement sensor device using the same
SU1040430A1 (en) Measuring converter for capacitive pickup
RU2037770C1 (en) Measuring converter of nonelectric values
SU1052846A1 (en) Device for gauging linear dimensions of part with step-shaped surface
SU1030682A1 (en) Capacitive digital pressure converter
SU1728663A1 (en) Displacement-to-voltage converter unit
SU1695393A1 (en) Sampler-storage unit