SU1597780A1 - Converter of difference of impedances of two-terminal networks to voltage - Google Patents

Converter of difference of impedances of two-terminal networks to voltage Download PDF

Info

Publication number
SU1597780A1
SU1597780A1 SU874336456A SU4336456A SU1597780A1 SU 1597780 A1 SU1597780 A1 SU 1597780A1 SU 874336456 A SU874336456 A SU 874336456A SU 4336456 A SU4336456 A SU 4336456A SU 1597780 A1 SU1597780 A1 SU 1597780A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
voltage
integrator
converter
input
Prior art date
Application number
SU874336456A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Фролов
Юрий Андреевич Смагин
Михаил Павлович Шадрин
Владимир Иванович Городнов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1891
Пензенский Завод-Втуз
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 А-1891, Пензенский Завод-Втуз filed Critical Предприятие П/Я А-1891
Priority to SU874336456A priority Critical patent/SU1597780A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1597780A1 publication Critical patent/SU1597780A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении разных физических величин посредством дифференциальных параметрических датчиков. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и улучшение линейности функции преобразовани . Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напр жение содержит источник 1 возбуждающего сигнала, диоды 2, 3, интегратор 4, переключатель 5, конденсатор 6, повторитель 7, опорный резистор 10, блок 11 управлени , преобразователь 12 напр жени  в ток, отрезок 13 коаксиального кабел , общую шину 14, а 8, 9 - измер емые двухполюсники. 2 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used in measuring various physical quantities by means of differential parametric sensors. The purpose of the invention is to increase speed and improve the linearity of the conversion function. The two-terminal impedance to voltage difference converter contains a source of excitation signal 1, a diode 2, 3, an integrator 4, a switch 5, a capacitor 6, a repeater 7, a reference resistor 10, a control unit 11, a voltage to current converter 12, a section 13 of a coaxial cable The common bus is 14, and 8, 9 are measurable two-pole networks. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении различных физических величин посредством дифференциальных параметрических датчиков.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure various physical quantities by means of differential parametric sensors.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и улучшение линейности функции преобразовани .The purpose of the invention is to increase speed and improve the linearity of the conversion function.

На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема преобразовател  разности полных сопротивлений двухполюсников в па- пр жение; па фиг. 2 - эпюры напр жений на выходе источника возбуждающего сигнала, интегратора и блока управлени . Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напр жение содержит источник 1 возбуждающего сигнала, первый 2 и второй 3 диоды, интегратор 4, переключатель 5, конденсатор 6, повтор итель 7, первый 8 и второй 9 измер емые двухполюсники, опорный резистор Ю, блок 11 управлени , преобразователь 12 напр жени  в ток, отрезок 13 коаксиального кабели и общую щину 14.FIG. Figure 1 shows a structural electrical circuit for converting the difference between the impedances of the two-terminal and the two-terminal; pas figs. 2 shows the voltage plots at the output of the excitation signal, the integrator and the control unit. The two-terminal impedance-to-voltage-to-voltage converter contains the source 1 of the excitation signal, the first 2 and second 3 diodes, the integrator 4, the switch 5, the capacitor 6, the repeater 7, the first 8 and the second 9 measured two-poles, the reference resistor Yu, the control unit 11 , voltage-to-current converter 12, coaxial cable section 13, and common busbar 14.

Возбуждающий сигнал от источника 1 поступает через отрезок 13 коаксиального кабел , наружный проводник которого соединен с общей щиной 14 на общую точку первого 2 и второго 3 диодов, а также на первый вход интегратора 4. К входу и выходу соответственно первого 2 и второго 3 диодов подключены входы первого 8 и второго 9 измер емых двухполюсников, выходы которых соединены с общей шиной. Выход интегратора 4 через переключатель 5 соединен с конденсатором 6, а также соединен последовательно с повторителем 7, преобразователем 12 напр жени  в ток, опорным резистором 10 и общей щиной 14. Выход преобразовател  12 соединен с первым управл емым входом источника 1 и вторым входом интегратора 4. Блок 11 управлени  соединен первым выходом с переключателем 5, а вторым выходом - с вторым управл ющим входом источника 1.The excitation signal from source 1 enters through a segment 13 of the coaxial cable, the outer conductor of which is connected to a common length of 14 to a common point of the first 2 and second 3 diodes, as well as to the first input of the integrator 4. The input and output of the first 2 and second 3 diodes are respectively connected the inputs of the first 8 and second 9 measured bipolar networks, the outputs of which are connected to a common bus. The output of the integrator 4 is connected via a switch 5 to a capacitor 6, and is also connected in series with a repeater 7, a voltage-to-current converter 12, a reference resistor 10 and a total thickness of 14. The output of the converter 12 is connected to the first controlled input of the source 1 and the second input of the integrator 4 The control unit 11 is connected to a first output with a switch 5, and a second output to a second control input of source 1.

Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напр жение работает следующим образом.The converter of the difference of the full resistance of the two-pole to voltage works as follows.

Источник 1 сигнала возбуждени  генерирует переменный ток симметричной формы с амплитудой 1о (ток может быть и пр моугольной формы). Импульсы отрицательной пол рности проход т через первый диод 2, первый двухполюсник 8, имеющий полное сопротивление Zi, и опорный резистор 10 (Ro). А импульсы положительной пол рности проход т через второй диод 3, двухполюсник 9, имеющий полное сопротивление Z-, и опорный резистор 10. Пол рность сигнала воз- .буждени  мен етс  по импульсам длительностью Т/2, следу ющим с периодом Т, управл ющим воздействием на источник 1  вл етс  сигнал от второго выхода блока 11 управлени . Напр жени , формируемые на двухполюсниках 8 и 9 и опорном резисторе 10, под действием сигнала возбуждени  от источника 1 и тока с преобразовател  12 интегрируютс  интегратором 4.The excitation signal source 1 generates an alternating current of symmetrical shape with an amplitude of 1 ° (the current may also be rectangular). The negative polarity pulses are passed through the first diode 2, the first two-terminal 8, having an impedance Zi, and a reference resistor 10 (Ro). And the positive polarity pulses pass through the second diode 3, the two-pole 9, having the impedance Z-, and the reference resistor 10. The polarity of the excitation signal varies in pulses of duration T / 2, which follow with a period T, controlling the effect on source 1 is the signal from the second output of control unit 11. The voltages generated on the two-terminal 8 and 9 and the reference resistor 10, under the action of the excitation signal from the source 1 and the current from the converter 12, are integrated by the integrator 4.

Если источник 1 возбуждающего сигнала формирует синусоидальный сигнал тока Ui с амплитудным значением, равным Ь, то в момент времени 1„ напр жение на выходе интегратора равно п. В течение первого полупериода сигнала возбужден-и  на входы интегратора действуют три напр жени : loZi, loRo и (К-т - посто нный коэффициент передачи преобразовател  12). Под их действием напр жение U4 на выходе интегратора убывает со скоростьюIf the source 1 of the excitation signal generates a sinusoidal current signal Ui with an amplitude value equal to b, then at time 1 "the voltage at the integrator output is equal to n. During the first half-period of the signal it is excited and the inputs of the integrator have three voltages: loZi, loRo and (Kt is the constant transmission coefficient of the converter 12). Under their action, the voltage U4 at the integrator output decreases with speed

5 I oZ 1 I oRo+u «inj K:: o .5 I oZ 1 I oRo + u “inj K :: o.

Рде т - посто нна  времени интегратора 4. В течение второго полупериода Т/2 после смень знака сигнала возбуждени  ° напр жение на выходе интегратора возрастает со скоростьюRde t is a constant of integrator time 4. During the second half period T / 2 after the change of the sign of the excitation signal, the voltage at the integrator output increases with speed

IoZ2-loRo-U « n KnKrRo.24 - I ;IoZ2-loRo-U "n KnKrRo.24 - I;

25 В конце периода преобразовани  Т в мо- мент времени i,+ напр жение на выходе интегратора с учетом того, что при нулевых начальных услови х на интеграторе 4 RC -1- j U8x(t)Uo const, напр жение, до которого зар жаетс  интегратор 4 за25 At the end of the transformation period T at time i, + voltage at the output of the integrator, taking into account the fact that with zero initial conditions on the integrator 4 RC -1- j U8x (t) Uo const, the voltage up to which zhizha integrator 4 for

30 врем  Т, равно значению30 time T, equal to

(T),(T)

(3)(3)

и того, что врем , за которое напр жение на интеграторе достигает значени  напр - 35 жени , поданного на его вход, при выполнении услови  равно , а также с учетом выражений (1) и (2) определ етс  следуюпхим выражениемand the fact that the time over which the voltage on the integrator reaches the value of the voltage - 35, applied to its input, when the condition is equal, and also taking into account expressions (1) and (2) is determined by the following expression

.ыж( 40 в.zh (40 in

X(loZ| -InRo+Uвыx п K нтRo)dt-|- (InZ2-IoRo-U.)dt. (4 X (loZ | -InRo + Uex pn K ntRo) dt- | - (InZ2-IoRo-U.) Dt. (four

т- оt-o

45 В установившемс  режиме преобразовани  напр жени  на выходе интегратора 4 , UebU(n-f 1, ..., которые имеют место в моменты времени 1„, U+i, ..., будут равны , т. е. . , Учитыва  это, а также полага , что в это врем  50 полное сопротивление Zi имеет превращение относительно своего номинального значени  ()-AZ, а полное сопротивление 7,-f-AZ, из выражени  (4) получим45 In the steady state, the voltage conversion at the output of the integrator 4, UebU (nf 1, ..., which takes place at times 1 ", U + i, ..., will be equal, i.e., Taking this into account, and also believed that at this time 50 the impedance Zi has a transformation relative to its nominal value () -AZ, and the impedance 7, -f-AZ, from the expression (4) we get

5555

(UenK-jAZIo UiwxKnHTRn(UenK-jAZIo UiwxKnHTRn

-- +- +

++

AZlo UBbi«K RoAZlo UBbi "K Ro

(5)(five)

откудаfrom where

,, AZlo,, AZlo

) )

КчнтКоKC

Это напр жение по сигналу Ui,ii с первого выхода блока 11 управлени  запоминаетс  на конденсаторе 6. Так как конденсатор 6 зар жаетс  через малое сопротивление переключател  5 от источника напр жени , каковым  вл етс  в данном случае интегратор 4 по отношению к конденсатору 6, то дл  его зар да достаточно короткого по длительности импульса, т.е. выполнени  услови  1„«Т. Конкретное численное значение длительности t определ етс  при практической реализации .с учетом выбора элементной базы.This voltage on the signal Ui, ii from the first output of the control unit 11 is stored on the capacitor 6. Since the capacitor 6 is charged through a small resistance of the switch 5 from the voltage source, which in this case is the integrator 4 with respect to the capacitor 6, for its charge, a pulse of sufficiently short duration, i.e. fulfilling the conditions 1 „« T. The specific numerical value of the duration t is determined in the practical implementation, taking into account the choice of the element base.

Полученное выражение (6)  вл етс  функцией преобразовани . В общем виде она может быть представлена в следующей форме:The resulting expression (6) is a conversion function. In general terms, it can be presented in the following form:

,(7), (7)

где К const. K-wrRowhere K const. K-wrRo

Функции вида  вл ютс  линейными , поэтому линейна и функци  преобразовани  (7).The view functions are linear, therefore the transformation function (7) is also linear.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Преобразователь разности полных сопротивлений двухполюсников в напр жение,The converter of the difference of the impedances of the two-terminal to voltage, U;iU; i содержащий последовательно соединенные первый диод, внутренний проводник отрез- ка коаксиального кабел , интегратор, причемcontaining the first diode connected in series, the inner conductor of the coaxial cable segment, the integrator наружный проводник коаксиального кабел outer conductor coaxial cable 5 соединен с общей шиной, второй диод, подключенный выводом положительной пол рности к выходу первого диода, а также конденсатор и источник возбуждающего сигнала , вход первого диода и выход второго  вл ютс  клеммами дл  подключени  входов,5 is connected to a common bus; a second diode connected by a positive polarity to the output of the first diode; and a capacitor and a source of excitation signal, the input of the first diode and the output of the second are terminals for connecting the inputs а обща  щина  вл етс  клеммой дл  подключени  выходрв первого и второго измер емых двухполюсников через наружный проводник коаксиального кабел , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  быстродей15 стви  и улучшени  линейности функции преобразовани , введены последовательно соединенные блок управлени , переключатель, повторитель, преобразователь напр жени  в ток, опорный резистор и обща  шина, выход преобразовател  напр жени  в ток сое20 динен с вторым входом интегратора и первым выводом источника возбуждающего сигнала , второй вывод которого соединен с первым входом интегратора, второй выход блока управлени  соединен с управл ющим and the common ground is a terminal for connecting the outputs of the first and second measurable two-terminal through the outer conductor of the coaxial cable, characterized in that, in order to increase the speed and improve the linearity of the conversion function, sequentially connected control unit, switch, repeater, voltage converter are introduced to the current, the reference resistor and the common bus, the output of the voltage to current converter is connected to the second input of the integrator and the first output of the source of the excitation signal, the second od which is connected to the first input of the integrator, the second output controlling unit is connected to the control 25 входом источника возбуждающего сигнала, выход интегратора соединен с вторым выходом переключател , вход конденсатора соединен с первым выходом переключател , а выход его - с общей шиной, причем выход повторител  и обща  шина  вл ютс  30 клеммами дл  сн ти  информативного напр жени .25 is the input of the source of the excitation signal, the integrator output is connected to the second output of the switch, the capacitor input is connected to the first output of the switch, and its output is connected to the common bus, the repeater output and the common bus being 30 terminals for removing the informative voltage. hh Г/2Y / 2 ЧH IIII I  I - . ,, XT Xt -. ,, XT Xt xIP + SbiK. CnJKfjHT xIP + SbiK. CnJKfjHT XT XXT X xx
SU874336456A 1987-12-02 1987-12-02 Converter of difference of impedances of two-terminal networks to voltage SU1597780A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874336456A SU1597780A1 (en) 1987-12-02 1987-12-02 Converter of difference of impedances of two-terminal networks to voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874336456A SU1597780A1 (en) 1987-12-02 1987-12-02 Converter of difference of impedances of two-terminal networks to voltage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1597780A1 true SU1597780A1 (en) 1990-10-07

Family

ID=21339429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874336456A SU1597780A1 (en) 1987-12-02 1987-12-02 Converter of difference of impedances of two-terminal networks to voltage

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1597780A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3869676, кл. 329/204. 1972. Патент US № 3545275, кл. 73/398, 1971. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1597780A1 (en) Converter of difference of impedances of two-terminal networks to voltage
SU1201686A1 (en) Capacitance level meter
SU594460A1 (en) Device for measuring minimum ac voltage value
ES488693A1 (en) An analog measuring installation for the remote display of a measured value
SU525030A1 (en) Frequency meter
SU734577A1 (en) Converter of voltage or current into relative difference in pulse durations
SU809453A1 (en) Ac-to-to dc voltage converter
US3562645A (en) Frequency transducer utilizing pulse generator producing frequency-responsive,variable-width output pulses
SU1638641A1 (en) Ampere-hour reverse counter
SU1615754A1 (en) Square voltage to frequency converter
SU1425560A1 (en) Device for measuring insulation resistence in a.c. electric mains
CN107422220B (en) Charger alternating current grounding detection device and charger
KR950006886Y1 (en) Checking circuit for condensor
SU798631A1 (en) Method of measuring complex-impedance components
SU619867A1 (en) Ac-to-dc converter
JPS61151481A (en) Method for measuring dv/dt yield quantity of thyristor
SU1354127A1 (en) Capacitor charge frequency meter
SU1016696A1 (en) Device for measuring temperature having frequency output
SU610291A1 (en) Voltage comparator
RU1835519C (en) High-voltage meter
SU473111A1 (en) Device for storing the amplitude value of a single pulse
SU1132028A1 (en) Separating arrangement
SU535840A1 (en) Digital megohmmeter
SU1707548A1 (en) Device for measuring transient-residual voltage drop
SU1622826A1 (en) Instrument transducer