SU748268A1 - Импульсный конденсаторный частотомер - Google Patents

Description

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ КОНДЕНСАТОРПЫП ЧАСТОТОМЕР

1

Изобретение относитс  к измери- тельной технике и может быть использовано дл  измерени  частоты и скорости вращени  различных агрегатов, в системах автоматического регулировани  скорости врашени  малоинер-ционных агрегатов, где требуетс  быстродействие.

Извест-ны частотомеры, содержащие транзисторный переключатель зар да конденсатора, транзистор дл  управлени  переключателем и усилитель, напр жени  l .

Недостаток устройства - низка  точность измерени .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  частотометр, содержащий сгд,аживающий фильтр, усилительпосто нного тока, усилитель-ограничитель входного сигнала и переключателей зар д-разр д дозирующего конденсатора 2 .

Недостаток этого устройства - низка  точность измерени .

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Она достигаетс  тем, что в импульсный конденсаторный частото мер, содержащий сглаживающий фил.тр , «;,,S l:.,v

усилитель посто нного тока, усили тель-ограничитель входного сигнала,

парафазные выходы которого соединены с соотвётствукхдими входами переклю- .

5 чателей зар д-разр д дозирующегЬ конденсатора,выходы первого и второго переключателей зар д-разр д подключены к одг1Ой обкладке дозирующего конденсатора, выходы

О третьего и четвертого переключателей зар д-разр д подключены к другой обкладке дозирующего конденсатора , а выход сглаживающего фильтра соединен с вторым выходом четвертого переключател  зар д-разр д, введены дифференцирующий блок, первый и второй дополнительные переключатели и запоминающий конденсатор,при этом выходы дифференцирующего блока соединены с первыми входами дополнительных переключателей, вторые входы которых подключены к выходу четвертого перек.пючател  зар дразр дf выход первого дополнительного переключател  соединен с входом сглаживающего Фильтра, выход второго дополнительного переключател  подключен к инвертирующему входу усилител  посто нного тока и

30 запоминающему кЬнденсатору, втора 

об:.ладка которого соединена с общей шиной устройства а вход дифференцирующего блока соединен с входом первого переключател  зар дразр д .

На фиг. 1 изобра сёна схема предлагаемого частотомера; на фиг, 2 - эгпоры напр жений частотомера.

Устройство содержит усилительограничитель 1 входного Сигнала с парафазнййй вйхрдйми, переключатели 2, 3, 4, 5, сглаживающий фильтр

6,состо щий из конденсатора 7 и резистора 8 нагрузки, дозирующий конденсатор 9, дополнительные переклкиатели 10, 11, запоминак ций конденсатор 12, усилитель 13 посто нного тока, дифференцирующий блок 14, резистор 15 зар да, резистор 16 разр да . . .

Устройство ра.ботает следующим образом.

На вход усилител -ограничител  1 поступает синусоидальный сигнал от датчика (эпюра-а). На выхОд усилител  .ограничител  формируютс  парафазные сйгналы пр моугольной Формы (эпюры-б, в) . Во врем  ,jпереключатели 2,5, 10 открыты, а переключатели . 3 , 4, 11 закрыты напр женИём , поступающим соответственно с вы ходов усилител  ограничител  1 и выходов дифференци Ующего устройсттва 14. При этом конденсатор 7 зар жаетс  по цепи: одна обкладка конденсатора 7, минусова  шина истбчника питани , плюсова  шина источника питани , резистор 15, переключатель 2, дозирующий конденсатор 9, друга  обкладка конденсатора

7.Во врем  т переклйчгатёли;

2,5, 10 закрыты, а переключатели

3,4, 11 открыты. При этом управл ющее напр жение на выходах диффе ренцирующего устройства 14 получаетс  из заднего фронта управл кйего напр жени  с выхода усилител -ограничител  1 (эпюры-1, ). В это врем  дозирующий конденсатор -Э разр тётс  через переключатели 3, 4 и резистор 16, а запоминающий .конденсатор 12 через пёреключател ь 11 подключаетс  к сглаживающему конденсатору 7f и последних ус ан&влйваетс  среднее арифметическое напр жение . Во вpeм t5 tд переключатели 2, 5, 11 закрыты, а переключаели 3, 4, 10 открыты. При Жозирукший конденсатор 9 продолжает разр жатьс  через переключатели i, 4 и резистор 16. Сглаживанмий конденсатор 7 раэр жаётсй черё п- ключатель 10 и резистор 8 (эпюра- ). Запоминающий конденсатор 12 практйЧёёКй не разр жаетс , таккгГк пё| ёКлк атель 11 закрыт, а вход о е п 6т1йшлёние усвдйтел  посто нШгВ тока более 10® Ом.Поэтому напржкение на сглаживающем конденсаторе не йме

ет переменной составл ющей (эпюрй-з с ,Ь).

Так как в данном частотомере можно примен ть небольшие конд енсаторы (емкостью не более 0,1-0,5 мкф) , То выходное напр жение определ етс  выражением:

.

(t)

и

вых

л-

гдеЪ,- выходное напр жение частотомера;

, Е - напр жение источника питани ;

i - частота входного сигнала; Со - емкость дозирующего конденсатора; Pg сгопротивление резистора наРУЗКИ ,.

представл ет собой практически линейную зависимость от частоты, так как член и выражении (Df-Cg g при отсутствии пульсаций выходного напр щн-к  можно сделать много меньше единицы.

За первый период входного напр жени  на запоминающем конденсаторе 12, при равных величинах емкости конденсаторов 7 и 12 образуетс  напр жение величиной в худшем случае раной пЪлвгШЯё йапр- жени  на сглаживак цем конденсаторе 7. А за п периоДОВ входного напр жени  на запоМинающемконденсаторе 12 установитс  напр жение величиной:

. (1)

и JUi..., П 2 А

где Uy|,j -н:апЕ$Яжение На запоминающем :конденсаторе 12;

и - ййпр жёниё на сглаживающем

конденсаторе 7; п - количество периодов входног

с.игнала,

Таким образом чтобы напр жени  на конденсаторах 7, 12 отличались с точностью не менее 0,1%, требуетс  Не более 10 периодов входного сигнаЛа , что значительно меньше, чем в известных устройствах.

Claims (2)

1. Формула изобретени  -Импульсный конденсаторный частотомер , содержащий сглаживающий фильт усилитель посто нного тбка/ усилитель-ограничитель входного сигнала, па,1р.афаэн1л выхОды которого соединены С с60тв%тс1ейукШйМй входами переклюзар д-разр д .

   чатайей

   дозирующего конрёнсатбра, вШОйа первого и )0гб переключателей зар д-разр д подключены к одной обкладке ДозирукШёго конденсатора, выходы трётьёгб и четвертого переключателей зар д разр д подключены к другой об йаДкёДозирующего конденсатора , а вьосод сглазкивающего фильтра соединён с вторым выходом четйёртОгб переключател  зар д-разр д , о т .л и чающийс  тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены дифференцирующий блок, первый и второй дополнительные переключатели и запоминающий конденсатор, при этом выходы дифференцирующего блока соединены с первыми входами дополнительных переключателей , вторые входы которых подключены к выходу четвертого переключател  зар д - разр д выход первого дополнительного переключател  соединен с входом сглаживак дего фильтра , выход второго дополнительного переключател  подключен к инвертиfei« uia- ..-iMj-.L-- : - - -- ---- - ---avla -1 -,..,-.L..

   Jry -aiVi i-Vf-i-Tjr -. i:ia;-i si y v-K i Sfo - J---

   .70268

   рующему входу усилител  посто нного тока и запоминающему конденсатору, втора  обкладка которого соединена с общей шиной устройства, а вход

   дифференцирукиего блока соединен d ,„„ I ,

   -е.--,-- завходом первого переключател  1 I

   р д-разр д .

   Источники информации, прин тые во, внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР 189943, кл. а 01 R 23/06, 1966.
2. 2.Авторсйое свидетельство СССР

   521528, кл. G 01 R 23/06, 08.05.75.

   n|- tiiii ГПГДУ 1 В

   w KKfu-.-.. Л

   Г «,

   «b

   748268

   lUli

   - t