SU1624488A1

SU1624488A1 - Функциональный преобразователь

Info

Publication number: SU1624488A1
Application number: SU894643197A
Authority: SU
Inventors: Игорь Юрьевич Сергеев
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1989-01-26
Filing date: 1989-01-26
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к функциональным преобразовател м, и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем и систем автоматического контрол . Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей преобразовател за счет преобразовани относительной разности емкостей двух конденсаторов в напр жение посто нного тока . Функциональный преобразователь содержит включенные последовательно источник 1 опорного напр жени , ключи 2, 3, 8 и 9, интггратор 4, блок 5 выборки-хранени , запоминающие конденсаторы 6, 7, блок 10 управлени , ключи 11, 12, 13. Преобразователь может быть использован , например, дл разбраковки конденсаторов по относительному отклонению емкостей. 2 ил.

Description

СО

с

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к функциональным преобразовател м, и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем и систем автоматического контрол .

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей функционального преобразовател за счет обеспечени возможности преобразовани относительной разности емкостей двух конденсаторов в напр жение лосто нного тока.

На фиг.1 представлена структурна схема преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Функциональный преобразователь содержит включенные последовательно источник 1 опорного напр жени , ключи 2 и 3, интегратор 4 и блок 5 выборки-хранени , выход которого подключен к выходу функционального преобразовател , запоминающий конденсатор 6, включенный между общим выводом ключей 2 и 3 и нулевой шиной нулевого потенциала, запоминающий конденсатор 7, ключ 8, включенный между первой обкладкой конденсатора 7 и входом интегратора 4, ключ Э, соединенный с выходом преобразовател , и блок 10 управлени , соединенный с управл ющими входами ключей 2, 3, 8 и 9, ключ 11. включенный между первой обкладкой конденсатора 7 и шиной нулевого потенциала, ключ 12, подключенный к второй обкладке конденсатора 7 и к шине нулевого потенциала, и ключ 13, включенный между второй обкладкой конденсатора 7 и выходом источника 1 опорного напр жени , причем ключ 9 тоже подключен к второй обкладке конденсатора 7, а управл ющие входы ключей 11, 12 и 13 подключены к блоку 10 управлени . Приме00

оо

ром построени блока 10 управлени может служить последовательное включение генератора 14 тактовых импульсов, счетчика 15 импульсов и дешифратора 16.

Преобразователь работает циклично. В каждом цикле блок управлени (фиг.2) формирует п ть упрэ-вл ющих сигналов Ф1....Ф5. Во врем действи сигналов Ф1....Ф4 замыкаютс соответсвенно ключи 2 и 13 (по Фз), 3, 8 и 12 (по Фа), 9 (по Фз) и 11 (по ФА), а во врем действи короткого импульса Фб осуществл етс выборка и запоминание выходного напр жени интегратора 4 блоком 5 выборки-хранени . Таким образом, в каждом цикле конденсатор 6 зар жаетс до напр жени Е0 источника 1 опорного напр жени , а затем разр жаетс на вход интегратора 4, конденсатор 7 один раз зар жаетс тоже до напр жени Е0 от источника 1 опорного напр жени , а второй раз - до напр жени , действующего на выходе преобразовател , разр жа сь оба раза на вход интегратора 4.

Предположим, что перед началом первого из рассматриваемых циклов выходное напр жение преобразовател было равно UH. После окончани первого цикла оно станет равным

ЕоСу , ,, UHC

Сп

+ UH Сп

-UHQ

где Сп, Сб и С - емкости конденсатора интегратора 4 конденсаторов 6 и 7, соответственно

С7

А С Се - С ; Q 1 Сп

После окончани 2-го цикла ЕоСе Е0С

U2

r +Ui - Ln

(1 + Q ) + UHQ2 .

У|С7 Cn

После окончани n-ro цикла

Un JE°AC.ЈQJ-i +UnQn.

j 1

Последнее выражение состоит из двух слагаемых, первое из которых вл етс геометрической прогрессией со знаменателем програссии, равным Q, сход щейс при выполнении услови , и убывающего по абсолютной величине (когда п - оо) при выполнении этого же услови члена UHQn. Воспользовавшись известной формулой дл определени суммы бесконечного числа членов геометрической прогрессии, можно определить выходное напр жение преобразовател в установившемс режиме в следующем виде

Е0Д С 1 ,- АС иоо.Ео-ег.

Это выражение вл етс уравнением преобразовани преобразовател , т.е. выходное напр жение преобразовател пропорционально относительной разности

емкостей конденсаторов б и 7 (разности емкостей конденсаторов 6 и 7, отнесенной к емкости конденсатора 7). При этом скорость переходного процесса установлени выходного напр жени преобразовател

(скорость сходимости геометрической прогрессии ) зависит от значени знаменател прогрессии Q. Так, если значени Су и Сп таковы, что ,1, переходной процесс заканчиваетс практически за несколько

циклов.

Функциональный преобразователь может быть использован, например, дл разброк овки конденсаторов по относительному отклонению емкостей. Применив

такой преобразователь в составе автоматизированной системы, в которой есть цифровой вольтметр, из нее можно исключить цифровой измеритель емкости, который вл етс по сравнению с предложенным

преобразоватрлем более дорогосто щим прибором.

Claims

Формула изобретени Функциональный преобразователь, содержащий включенные последовательно источник опорного напр жени , первый и второй ключи, интегратор и блок выборки- хранени , выход которого вл етс выходом функционального преобразовател ,

первый запоминающий конденсатор, включенный между общим выводом первого и второго ключей и шиной нулевого потенциала , второй запоминающий конденсатор, третий ключ, включенный между первой обкладкой второго конденсатора и входом интегратора , четвертый ключ, первый информационный вывод которого соединен с выходом преобразовател , и блок управлени , соединенный с управл ющими входами первого, второго, третьего, четвертого ключей и блоком выборки-хранени , отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет обеспечени возможности преобразовани

относительной разности электрических емкостей двух конденсаторов в напр жение, в него дополнительно введены п тый, шестой и седьмой ключи, причем втора обкладка второго запоминающего конденсатора соединена с вторым выводом четвертого ключа и через шестой и седьмой ключи соединена соответственно с шиной нулевого потенциала и с источником опорного напр жени , перва обкладка второго запоминающего конденсатора соединена через п тый ключ

516244886

с шиной нулевого потенциала, управл ю- соответственно седьмого и третьего, п того щие входы второго и первого ключей соеди- ключей, а управл ющий вход п того ключа нены с управл ющими входами соединен с блоком управлени .

Г

т,

O(7V5

#

44

:

Ю

к

i1

or-I.I w

Ч 4 N | ТУ т f 7 I

е

Ф1

h

n

Фг

ОQ

ПQ

Фз |

п

w

h

h

1 h

1

:

Ю

к

L

П П i П

ИL

h