SU725043A1

SU725043A1 - Active resistance-to-frequency converter

Info

Publication number: SU725043A1
Application number: SU782604412A
Authority: SU
Inventors: Валерий Тимофеевич Мильченко; Виктор Валентинович Романов
Original assignee: Центральное Конструкторское Бюро Гидрометеорологического Приборостроегия Гугмс При См Ссср
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1978-03-27
Publication date: 1980-03-30

Description

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в приборах специального и универсального назначения, например, при работе с тензодатчиками, тензосопротивления- 5 ми, кондуктометрическими датчиками электропроводности.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in devices of a special and universal purpose, for example, when working with strain gauges, strain resistance 5, conductivity conductivity sensors.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные мост, дифференциальный усилитель, интегратор, блок сравне- Ю НИЯ |[1] .A device is known that contains a series-connected bridge, a differential amplifier, an integrator, a unit compared to NII | [1].

Недостатком его является узкий динамический диапазон линейного преобразования изменения сопротивления в частоту.Its disadvantage is the narrow dynamic range of the linear conversion of changes in resistance to frequency.

Известен' также преобразователь пара- 15 метров резистивного датчика в частоту, принятый за прототип, содержащий интегратор, выходом подключенный к входу блока сравнения, операционный усилитель с резистивным делителем в цепи обратной свя- 20 зи, неинвертирующий вход которого соединен с выходом делителя из образцового и измеряемого резистора, а выход подключен к инвертирующему входу интегратора, неинвертирующий вход которого соединен с 25 выходом сравнивающего блока [2].Also known is a converter of a 15-meter resistive sensor into a frequency adopted as a prototype, containing an integrator connected to the input of the comparison unit by the output, an operational amplifier with a resistive divider in the feedback loop, the non-inverting input of which is connected to the output of the divider from the reference and of the measured resistor, and the output is connected to the inverting input of the integrator, the non-inverting input of which is connected to the 25 output of the comparison unit [2].

Недостаток устройства заключается в недостаточной точности преобразования, обусловленной дрейфом напряжения смещения операционного усилителя. 30The disadvantage of this device is the lack of conversion accuracy due to the drift of the bias voltage of the operational amplifier. thirty

Цель изобретения — повышение точности — достигается тем, что преобразователь активного сопротивления в частоту, содержащий последовательно соединенные дифференциальный усилитель постоянного тока с емкостной обратной связью и блок сравнения, выход которого подключен к первому делителю из образцового и измеряемого резисторов, снабжен вторым резистивным делителем напряжения, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход — с инвертирующим входом дифференциального усилителя постоянного тока с емкостной обратной связью, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого делителя напряжения, а другой вход блока сравнения соединен с общей шиной.The purpose of the invention is to improve the accuracy is achieved by the fact that the resistance-to-frequency converter, which contains a differential current amplifier with capacitive feedback in series and a comparison unit, the output of which is connected to the first divider from the reference and measured resistors, is equipped with a second resistive voltage divider, input which is connected to the output of the comparison unit, and the output to the inverting input of the differential DC amplifier with capacitive feedback, not nvertiruyuschy input coupled to an output of the first voltage divider and the other input of the comparator is connected to the common bus.

На чертеже представлена схема преобразователя.The drawing shows a diagram of the Converter.

Он содержит дифференциальный усилитель 1 постоянного тока с емкостной обратной связью, блок 2 сравнения, образцовый резистор 3, измеряемый резистор 4, резисторы 5 и 6, конденсатор 7.It contains a differential amplifier 1 DC with capacitive feedback, a comparison unit 2, an exemplary resistor 3, a measured resistor 4, resistors 5 and 6, a capacitor 7.

В процессе работы преобразователя разнополярцые перепады напряжения амплитудой U_o с выхода блока 2 поступают через делитель из резисторов 5 и 6 на инвертирующий вход дифференциального усилителя 1 и через делитель напряжения из образцо725043 вого резистора 3 и измеряемого резистора 4 на его неинвертирующий вход. При этом в каждый полупериод работы на выходе дифференциального усилителя 1 образуется в соответствующей фазе скачок напряжения, и далее его выходное напряжение начинает линейно убывать со скоростью, пропорциональной разности напряжений, снимаемых с резисторов, включенных между выходом блока сравнения и инвертирующим Ю и неинвертирующим входами дифференциального усилителя 1. В момент достижения линейно изменяющимся напряжением нулевого уровня за счет цепи положительной обратной связи с выхода блока 2 через рези- 15 сторы 3 и 4 и неинвертирующий вход дифференциального усилителя 1 происходит лавинообразный процесс перехода блока 2 в положение, при котором изменяется'полярность его выходного напряжения и как 20 следствие этого полярность скачка и знак производной линейно изменяющегося напряжения на выходе дифференциального усилителя 1.In the process of operation of the converter, opposite-polar voltage drops of amplitude U _o from the output of block 2 are supplied through the divider from resistors 5 and 6 to the inverting input of the differential amplifier 1 and through the voltage divider from the model 725043 resistor 3 and the measured resistor 4 to its non-inverting input. In this case, a voltage jump occurs in the corresponding phase at each output half-life of the differential amplifier 1, and then its output voltage begins to decrease linearly with a speed proportional to the voltage difference removed from the resistors connected between the output of the comparison unit and the inverting U and non-inverting inputs of the differential amplifier 1. At the moment the linearly varying voltage reaches zero level due to the positive feedback circuit from the output of block 2 through resistances 3 and 4 and non-invert The differential input of differential amplifier 1 experiences an avalanche-like process of moving block 2 to a position at which the polarity of its output voltage changes and, as a result, the polarity of the jump and the sign of the derivative of a linearly varying voltage at the output of differential amplifier 1.

Нетрудно показать, что функция преобра- 25 зования линейна л __ 1 __ 7?6 ·Τ?4--Rj'Rs __ т ~ 4CR₃-R_SR₉ “ = 30It is easy to show that the transformation function is linear l __ 1 __ 7? 6 · Τ? 4 - Rj'Rs __ t ~ 4CR ₃ -R _S R ₉ “= 30

4/<С К, / где Т — период выходных колебаний преобразователя;4 / <C K, / where T is the period of the output oscillations of the Converter;

Re Ri, Rs, Re — значения сопротивлений резисторов 3—6;Re Ri, Rs, Re - resistance values of resistors 3-6;

С — значение емкости конденсатора 7.C is the value of the capacitor 7.

Claims

resistor 3 and the measured resistor 4 to its non-sizing input. In this case, in each half-period of operation at the output of the differential amplifier 1, a voltage jump occurs in the corresponding phase, and then its output voltage begins to linearly decrease with a speed proportional to the difference of the voltages taken from the resistors between the output of the comparator and inverting and non-inverting inputs differential amplifier 1. When linearly varying voltage reaches zero level, due to the positive feedback circuit from the output of block 2 through resistors 5 and 4. and noninver The differential input of the amplifier 1 is an avalanche-like process of the transition of the block 2 to a position in which the polarity of its output voltage changes and, as a consequence, the polarity of the jump and the sign of the derivative of the linearly varying voltage at the output of the differential amplifier 1. It is easy to show that the linear transformations are 1 5 T 4C-Lz-L5- / to J (Rj V 6 6 / G period of the output oscillations of the converter; .5, 6 - the resistance values of the resistors 3-6; C is the capacitance capacitance value. 7. Invention A resistance-to-frequency converter comprising a series-connected differential DC amplifier with capacitive feedback and a comparison unit, the output of which is connected to the first voltage divider consisting of the sample and measured resistors, characterized in that, in order to increase accuracy, it is provided with a second resistive voltage divider, the input of which is connected to the output of the comparison unit, and the output - with the inverting input of the differential A special DC amplifier with a capacitive feedback, the non-inverting input of which is connected to the input of the first divider load, and the other input of the comparator unit is connected to the total width. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 363206, cl. NOCC 13/20, 1975.

2. USSR author's certificate number 503363, cl. H OZK 13/20, 1976.