SU1575129A1 - Преобразователь параметров резистивных датчиков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  автоматического измерени  и контрол  параметров резистивных датчиков неэлектрических величин, включенных через линию св зи. Сопротивление резистивного датчика, подключенного к клеммам 2, преобразуетс  в длительность импульсов на выходе блока 5 сравнени . Погрешности, вносимые собственным сопротивлением блока 3 св зи, устран ютс  в одном из тактов преобразовани  с помощью делител  11 напр жени , сумматора 14, запоминающего блока 12, который вместе переключател ми 7 и 10 и ключом 13 управл ютс  выходными импульсами. На чертеже приведены необходимые дл  работы устройства активное сопротивление 4, интеграторы 6 и 9, блок 8 задержки. 1 ил.

Description

СП

ел

to со

315

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть .использовано дл  автоматического измерени  и контрол  параметров резистив- ных датчиков.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани .

На чертеже приведена функциональна  электрическа  схема преобразовател  .

Преобразователь содержит усилитель

1посто нного тока, клеммы дл  подключени  резистивного датчика 2 (Rx)9 блок 3 св зи, представленный обоб- щенной электрической схемой замещени 

в виде емкости С, индуктивности L и активного сопротивлени  г, опорный резистор 4, |R0 I блок 5 сравнени , первый интегратор 6, первый переклю- чатель 7, блок 8 задержки второй интегратор 9, второй переключатель 10, делитель 11 напр жени , запоминающий блок 12, ключ 13 и сумматор 14.

Выходы второго переключател  10 подсоединены параллельно клеммам дл  подключени  резистивного датчика 2, а его вход через блок св зи 3 - к выходу второго интегратора 9. Одна из общих клемм резистивного датчика

2и переключател  10 через блок 3 св зи подключена к входу усилител 

1, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен опорный резистор 4. Выход усилител  1 подсоединен к одному из входов делител  11 напр жени  , а его выход непосредственно и через последовательно включенные запоминающий блок 12 и ключ 13 соединен с входами сумматора 14, Выход сумматора 14 подключен к одному из входов блока 5 сравнени , к другому входу которого подключен выход интегратора 6. Кроме того, выход блока 5 сравнени  соединен с входами интег- ратора 6, переключател  7, блока 8 задержки и делител  11, с управл ющими входами переключател  10, блока 12,и ключа 13. Выход блока 8 задержки подсоединен к управл ющему входу переключател  7, выход последнего - к входу интегратора 9, кроме того, второй вход переключател  7 соединен с земл ной шиной Преобразовател .

Преобразователь работает в два тата следующим образом.

В установившемс  режиме на выходе блока 5 сравнени , который также  вл етс  выходом устройства, действу

ет напр жение пр моугольной формы с амплитудой U. Это напр жение в первом такте, например, отрицательное поступает на ключ 13, отсоедин   выход запоминающего блока 12 от входа сумматора 14, а второй переключатель 10 своим контактом замыкает накоротко датчик 2. Кроме того, передним фронтом напр жение блока 5 сравнени  подключаетс  через переключатель 7, управл емый блоком задержки 8, к входу второго интегратора 9, на выходе которого возникает напр жение

ьэ -и |-( гт0), (1)

где 3 RqC,, посто нна  интегратора 9, которое через блок 3 св зи и переключатель 10 поступает на вход усилител  1 посто нного тока.

При этом на выходе усилител  1 напр жение описываетс  выражением

U

, - CCR

ReL

+ RotRoL +

0 Г+ 5 ,„ (r+R .Л1

-i/e

(о

r+R

10

I

(2)

п

5

где R

10

- переходное сопротивление переключател  10, которое вызвано неидеапьностью г его характеристики. После практического окончани  переходного процесса, когда величиной

RoL- „/Ј

W7+r)

заднему фронту импульса с блока 8 задержки переключатель 7 подключает вход интегратора 9 к земл ной шине. При этом на выходе усилител  1 напр жение описываетс  выражением

е можно пренебречь, по задU;ITO + t

U Г RoT oRoL -t /fi,

v L (5 1тЛ J

t

к;0+г

(П+r}

(3)-.

После практического окончани  переходного процесса величиной

R L - i

е можно пренебречь.

(.R ,0 + г)

Это напр жение поступает на вход делител  11 напр жений, где происхо-i дит деление выходного напр жени  блока сравнени  на напр жение U 15 т.е.

и

ui

(4)

Так как в первом такте преобразовани  второй вход сумматора 14 отключен , то выходное напр жение Это напр жение поступает на один вход блока сравнени , на второй вход которого поступает напр жение с первого интегратора, описываемое выражением

и6 -и

г е

где t, R6C - посто нна  интегрировани  интегратора 6.

В момент равенства напр жений на входах блока сравнени  последний скачкообразно мен ет знак на противоположный и в тот же момент времени в запоминающем устройстве фиксируетс  выходное напр жение делител  11 напр жени .

При смене знака выходного напр жни  блока сравнени  начинаетс  следующий (второй) такт преобразовани . При этом положительным напр жением блока 5 сравнени  выход запоминающего блока 12 ключом 13 подсоедин етс  к второму входу суммирующего устройства , а переключатель 10 через управл ющую шину, не вход щую в блок св зи, переключаетс  в другое состо ние , подключа  к второму входу блока св зи вторую клемму резистивного датчика.

Работа блоков 1,4 - 11 аналогична работе в первом такте преобразовани . При этом напр жение на выходе усилител  1 в интервале времени t описываетс  выражением

+ t

LL

9lR ;o+r+Rx

n+r+v4

практического окончани 

R«L

величиной

(R,+r+Rx)

е

можно пренебречь.

В делителе напр жений осуществлетс  деление выходного напр жени  блока сравнени  на выходное напр жение усилител  1 U

U

11

и

(7)

С учетом выражений (3)} (4), (6), (7), знаков напр жений и, принима  R л, что легко осуществл етс 

подбором соответствующего переклр- чател  или введением подстроечного резистора, на выходе сумматора 14 получают

т, + м - к il5f

Uf1 + U 11 K R Т ло о

(8)

где К - размерный коэффициент В.

10 Это напр жение поступает на вход блока сравнени , на другой вход которого поступает напр жение с выхода интегратора 6. В момент равенства напр жений на входах блока 5 срав 5 нени 

к № h

(9)

Из выражени  (9) определ ют длительность положительного импульса

эмКх

t+ n

R0T0

(Ю)

е

где n - - безразмерный коэффициент.

Далее весь процесс повтор етс  аналогично описанному выше.

Из выражени  (10) видно, что значение активного сопротивлени  блока 30 св зи не входит в функцию преобразо вани , а длительность положительно генерируемых импульсов определ етс  только изменением значени  резистивного датчика.

35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь параметров ре- зистивных датчиков, содержащий клем4Q мы дл  подключени  резистивного датчика , перва  из которых соединена с первым входом блока св зи, первый выход которого соединен с входом усилител  посто нного тока, а через

   45 опорный резистор - с его выходом,

   первый интегратор, выход которого под ключей к первому входу блока сравнени , выход которого служит выходом устройства и подключен к первому

   5о входу первого интегратора, первому входу переключател , второй вход которого соединен с общей шиной, а выход - с входом второго интегратора, первый вход переключател  соединен

   ее с его управл ющим входом через блок задержки, выход второго интегратора соединен с вторым выходом блока св зи , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности пре71575129 8

   образовани , в него введены второйвыход запоминающего устройства чепереключатель , ключ, делитель напр -рез ключ соединен с вторым входом

   жени , запоминающий блок и сумматор,сумматора, выход которого соединен

   первый и второй входы делител  напр - jс вторым входом блока сравнени ,

   жени  соединены соответственно с выхо-входы второго переключател  подключедом усилител  посто нного тока и вы-ны соответственно к первой и второй

   ходом устройства, выход делител  нап-клеммам дл  подключени  резистивного

   р жени  соединен с первым входомдатчика, выход второго переключател 

   сумматора и входом запоминающего fgсоединен с вторым входом блока св блока , управл ющий вход которого сое-зи, управл ющий вход второго перединен с управл ющим входом ключа иключател  соединен с первым входом

   первым входом первого переключател ,первого переключател .