SU711681A1 - Преобразователь напр жени в частоту следовани импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к областн электроизмерительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых преобразовател х.

Известен преобразователь напр жени  в частоту следовани  импульсов, содержащий 1ракт пр мого преобразовани , цепь обратной св зи и цепь аддитивной коррекции, выполненную HZ усилителе МДМ 1J.

Обеспечива  высокую точность за. счет компенсации дрейфа нул , этот преобразователь имеет недостаток - сложность схемы.

Наиболее близким по техническому -решению к предлагаемому  вл етс  преобразователь напр жени  в частоту, содержащий дифференциальный интегратор, выполненный на дифференциальном усилителе, двух конденсаторах, один из которых включен в цепь обратной св зи усилител , а другой подключен к его неинверТ1рующему входу, и резисторах, подключенные Первому, второму и третьему входам интезатора , первое и второе сравнивающие устройгва , входы которых подключены к выходам нгегратора, и первый и второй формироватеи импульсов обратной св зи, выходы которых

подключены к второму и третьему входам дифференциального интегратора 12 J,

Недостатком данного устройства  вл етс  наличие погрешности, вызванной дрейфом нул  интегратора.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь напр жени  в частоту следовани  импульсов, содержащий дифференциальный интегратор, выполненный на дифференциальном усилителе, двух конденсаторах, один из которых включен в цепь обратной св зи усилител , а другой подключен к его неинвергирующему входу, и резисторах, подключенных к первому, второму и третьему входам интегратора , первое н второе сравнивающие устройства , входы которых подключены к выходам интегратора , и первый и второй формирователи импульсов обратной св зи, выходы которых подключены к второму и третьему входам дифферен1шального интегратора, введены первый блок переключени , включенный между резисTOpaKtoi дифференциального интегратора и вхо3 дами дифференциального усилител , второй блок переключени , включенный между выхода ми сравнивающих устройств и входами фор- . мирователей импульсов обратной св зи, триггер , к выходам которого подключены входы логического устройства, а входы соединены с выходами сравнивающих устройств, и генератор i импульсов, выход которого подключен к управ л ющим входам первого блока переключени  и логаческого устройства, причем выход логического устройства подключен к управл ющему входу второго блока переключени . На чертеже представлена функциональна  электрическа  схема преобразовател . Устройство содержит дифференциальный интегратор 1, выполненный на дифференциальном усилителе 2, конденсаторе 3, включенном в цепь обратной св зи усилител  2, конденсаторе .4, подклю . ченном к неинвертирующему входу усилител  .2, резисторах 5, 6, 7. Между резисторами 5, 6, 7 и входами усилител  2- включен первый блок переключени  8. К выходу интегратора 1 подключейы входы первого 9 и второго 10 сравни вающих устройств. К выходам сравнивающих устройств 9 и 10 подключены входы триггера II и через второй блок переключени  12 входы первого 13 и второго 14 формирователей импульсов обратной св зи, .выходы которых подключены к входам интегратора 1. Входы логического устройства 15 подключены к выходам триггера 11 и генератора импульсов 16. Преобразователь работает следующим образом . Выходами преобразовател   вл ютс  выходы А, Б блока переключени  8. В случае преобразовани  положительного напр жени  выходна  частота f поступает с выхода А, при отрицательном преобразуемом напр жении частота f поступает с выхода Б. Работа устройства происходит в двух режимах . В первом режиме с помощью блока переклю чени  8 входна  цепь подключена к неинвертир ющему входу, а цепи обратной св зи - к инвертирующему входу усилител  2, а с помощью блока. переключени  12 выход сравнивающего устройства 9 подключен ко входу формировател  импульсов обратной св зи 13, выход срав нивающего устройства 10 - ко входу формиро вател , импульсов обратной св зи 14. По достижении выходным напр жением интегратора 1 порогового ypoBHjr сравнивающего устройства последнее срабатывает и на вход ин тегратора 1 поступает импульс обратной св зи , после чего весь процесс повтор етс . Часто та fi срабатываний сравниваюитего устройства в первом режиме имеет отклонение fo от 14 расчетного значени  f, вызванное дрейфом нул  усилител  2: f, fp±fo(1) Во втором режиме с помощью блока переключени  8 входна  цепь устройства подключена к инвертирующему входу усилител  2, а с помощью блока переключени  12 выход срав1швающего устройства 9 подключен ко входу формировател  импульсов обратной св зи 14, выход сравнивающего устройства 10 - ко входу формировател  импульсов обратной 13. Так как дрейф нул  дифференциального усилител  2 не зависит от величины и пол рности входных сигналов, то fz в этом случае определ етс  следующим выражением (2) Переключение с режима на режим осуществл етс  импульсами с выхода генератора 16. При равных длительност х первого и второго режимов значение выходной частоты, усредненное за период переключени  генератора 16, не содержит составл ющей погрещности fo, обусловле1шой дрейфом нул  усилител  2. Включение в работу необходимого звена (сравнивающее устройство, формирователь импульсов обратной св зи) определ етс  пол рностью преобразуемого напр жени  и режимом работы устройства. Каждому режиму соответствует определенный логический потенциал выходных импульсов генератора 16, а пол рность преобразуемого напр жени  определ етс  с поМощью сравнивающих устройств 9, Ш и триггера 11. Логическим устройством 15 формируетс  логическа  функци  ( управлени  блоком переключени  12 Ц abvab, где а - логический потенциал на генератора импульсов 16; b - логический потенциал на выходе триггера П. Погрещность исключаетс  в результате измерени  выходных частот за врем  измерени  Т с помощью суммирующе-вычитающего устройства , например реверсивного счетчика, при подключении его суммирующего и вычитающего входов к соответствующим выходам А и Б преобразовател . При этом необходимо, чтобы врем  измерени  Т„ было много больше периодов Т импульсов генератора 16, либо включало в себ  целое число периодов Т. Таким образом в устройстве осуществл етс  коррекци  смещени  нул , характеристики преобразовани , вызванного дрейфом нул  усилител , в течение дпйт ельного времени непрерьшной работы в услови х воздействи  внещних дестабилизирующих факторов.

5

Claims (2)

1.Шахов Э. К. и др. Преобразователь напр жени  в частоту с компенсацией дрейфа нул . - Приборы, и системы управлени , 1971, № 4, с. 15-17.

2.Март пш А. И. и др. Преобразователь электрических параметров дл  систем контрол  и измерени . М., Энерги , 1976, с. 109- 111 (прототип).