SU420117A1 - Преобразователь разбалапса дифференциальныхпотенциометрического, емкостного и индуктивногопервичных преобразователей в интервал времени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области преобразовани  информации и автоматики.

Известен преобразователь разбаланса дифференциальных потенциометрического, емкостного и индуктивного первичных преобразователей в интервал времени, содержащий первичный дифференциальный преобразователь, подключенный к выходу интегратора, схему сравнени , один вход которой через делитель соединен с выходом интегратора, согласующее устройство и усилитель. Точность преобразовани  такого преобразовател  невысока .

Предлагаемый .преобразователь отличаетс  от известного тем, что, в нем, в цел х повышени  точности преобразовани , первичный дифференциальный преобразователь с последовательно включенными калиброванными элементами составл ет измерительный мост, к диагонали которого, образованной общей точкой соединени  калиброванных элементов и общей точкой соединени  элементов первичного дифференциального преобразовател , подключен выход интегратора, друга  диагональ измерительного моста через согласующее устройство и усилитель подключена к другому входу схемы сравнени , а выход последней соединен с входом интегратора и через резистор с входом усилител .

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого преобразовател ; на фиг, 2 показаны вариан2

ты измерительного моста; на фнг. 3 - временные диаграммы работы преобразовател . Преобразователь содержит измерительный мост 1, составленный из дифференциального

емкостного первичного преобразовател  2 и образцовых резисторов 3 и 4; согласующее устройство 5 (изображено условно в виде трансформатора), усилитель 6, схему7сравнени , интегратор 8, делитель 9 напр жени  и

резистор 10 обратной св зи.

Измерительный мост, составленный из дифференциального индуктивного первичного преобразовател  11 и образцовых резисторов 3 и 4, ноказан на фиг. 2 а. Измерительный мост,

включающий дифференциальный потенциометрнческий первичный преобразователь 12 и

образцовые конденсаторы 13 и 14, показан на

фиг. 26.

Процессы, протекающие в отдельных блоках преобразовател , при использовании любого из нервичных преобразователей аналогичны . В качестве нримера рассматривают работу преобразовател  с емкостным дифференциальным первичным преобразователем.

При включении преобразовател  скачок напр жени  Ly на выходе схемы 7 сравнени  преобразуетс  с помощью интегратора 8 с посто нной времени тз в линейно-измен ющеес  напр жение Us, которое через резистивный

делитель 9 (с коэффициентом делени  )

поступает в виде t/o иа один из входов схемы сравнени . На другой ее вход подаетс  пр мозголыюе иапр жепие . усилител , состо щее из суммы двух напр жений, первое из которых Kio-Uj (/С)), а второе  вл етс  разностью двух напр жений, полученных путем дифференцировани  цеп ми 2-3 и 2-4 с посто нными т.г-j (Со+ДС) и , Ro{Co-ДС) линейно-измен ющегос  напр жени  Us, где RO - сопротивление калиброванных резисторов 3 и 4, Со - номинальпые зпачени  емкостей первичного преобразовател  2, ДС - величины отклонени  этих емкостей от поминальных значений, /Сю - коэффициепт передачи резистивной цепи усилител  6 по цепи обратной св зи с выхода схемы сравнени . В этом случае процесс описываетс  следующими соотношени м :

f/6.-2,.-f

 

«уАГе-Лб

и,и, f дс.

- -4-А

к II

где По - коэффициеит нередачи согласующего устройства 5;

/Сб - коэффициент передачи сигнала 5 усилител  с обратной св зью.

По достижении равенства 1/ 6 выходное напр жение схемы сравнени  измен ет знак, и далее нроцессы повтор ютс .

Согласующее устройство необходимо дл  исключени  синфазной составл ющей сигнала моста 1 на выходе схемы сравнени .

Усилитель служит дл  повы нени  чувствительности и коэффициепта преобразовани  преобразовател . Введение резнстора 10 обратной св зи улучшает характеристики преобразовател , поскольку диапазон изменени  интервалов времени на выходе становитс  конечным ().

При исполнении усилител  и схемы сравнени  на микросхе.мах (например, типа 1УТ4016 с /Су 10) и в случае обхвата тракта усилепи  глубокой отрицательной обратной св зью так, чтобы /Сб С/Су стабильность начального периода автоколебаний То и Тх Т-Го определ етс  параметрами пассивных элементов Ко, % и резисторов обратной св зи усилител  и может быть достаточно высокой.

Дл  емкостного нервичного дифференциального преобразовател 

7 г , - ,-К,-п„

дл  ипдуктивного дифференциального первичного преобразовател 

.Лв-П„ «О

а дл  потеициометрического

.С„-/Св-«,

Схемное решение интегратора 8 может быть простейшнм, носкольку его параметры не оказывают вли ни  на Гд и То. Дрейф активных элементов схемы (усилител , интегратора, схемы сравнени ) так же как и колебани  напр жени  питани , которые могут вызвать колебани  выходного уровн  U схемы сравнени , вли ние на Т оказывают незначительное .

Иа фиг. 3 Ui - напр женне нзмерительной диагонали моста I.

Предмет изобретени 

Преобразователь разбаланса диффереициальных потепциометрического, емкостного и

ипдуктивного первичных преобразователей в

интервал времени, содержащий первичный

дифференциальный преобразователь, подключенный к выходу интегратора, схе.му сравнени , один вход которой через делитель соединен с выходом интегратора, согласующее устройство и усилитель, отличающийс 

т-ем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в нем первичный диффере1щиальнын нреобразователь с последовательно включе Н ыми калиброванны.мн элемента.ми составл ет измерительный мост, к диагонали которсго , образованной общей точкой соединени  калиброванных элементов и общей точкой соединени  элементов первнчного дифференциального преобразовател , подключен выход интегратора, друга  диагональ измерительного моста через согласующее устройство и усилитель подключена к другому входу схе.мы. сравненн , а выход последней соединен с входом иитегратора и через резистор с входом усилител . ни Р

PUZ.J

Г

п г/J /4

п

а

J

Фиг. 2