SU813773A1 - Преобразователь электрических сиг-НАлОВ МОСТОВыХ дАТчиКОВ B чАСТОТу - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, в част ности к преобразовател м электрических сигналов моста всех датчиков, и может быть использовано в системах измеЕ)ени , управлени  и регулировани / работающих с тензорезисторными мостовыми датчиками. Известен преобразователь электрических сигналов мостовых датчиков в частоту, содержащий мостовой датчик , ключи, интегратор, масштабный усилитель, компаратор, соединенный через резисторы, соответственно оо входом и выходом интегратора и выходом масштабного усилител , при этом первый ключ соедин ет диагональ .питани  со входом интегратора, а ИРУ гой ключ соедин ет измерительную . диагональ со входом масштабного усилител  1 . Недостатком данного преобразовате л   вл етс  низка  точность преобразовани  . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  преобразователь электрических сигналов мостовых датчиков в частоту, содержащий мостовой датчик цепь питани  которого подключена к источнику знакопеременного напр жени  питани , а выход - ко входу масштабного усилител , интегратор,вход которого подключен к выходу масштабного усилител , источник опорного напр жени , управл ющий вход которого соединен с выходом источника знакопеременного напр жени  питани , и компаратор 21 . Недостатком этого преобразовател   вл етс  ограничение диапазона выходных сигналов со стороны высоких частот, так как при повышении рабочей частоты по вл ютс  погрешности, св занные о инерционностью мостового датчика, масштабного усилител , источника опорного напр жени . Цель изобретени  - расширение диапазона выходного интервала оигнала в сторону высоких частот. Поставленна  цель достигаетс  тем, 4то в преобразователь злектрических . сигналов мостовых датчиков в частоту , содержащий мостовой датчик, цепь питани  которого подключена к источнику знакопеременного напр жени  питани , а выход - ко входу масштабного усилител , интегратор, вход которого подключен к выходу масштабного усилител , источник опорного напр .жени , управл  0 дий вход которого соединен с выходом источника знакопеременного напр жени  питани , и компаратор , введены суммиругаций усилитель, первый вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к входу компаратора, генератор импульсов,логический элемент совпадени , входы которого подключены к выходам компаратора и генератора импульсов, делитель частоты, вход которого подключен к выходу логического элемента совпадени , а выход - к управл ющему входу источника знакопеременного напр жени  питани , счетчик импульсов, которого подключен к выходу логического элемента совпадени , и преобразователь код-аналог, вход которого подключен к выходу счетчика, а цепь питани  - к первому выходу источника опорного напр жени , причем второй и третий входы суммируквдего усилител  подключены к выходу преобразовател  код-аналог и второму выходу источника опорного напр жени 

На чертеже представлена функциональна  электрическа  схема преобразовател .

Преобразователь содержит мостовой датчик 1, выход которого через масштабный усилитель 2 подключен к входу интегратора 3, суммирующий усилитель 4, первый вход которого подключен к выходу интегратора 3, источник 5 знакопеременного напр жени  питани , выход которого подключен к цепи питани  датчика 1 и к управл ющему входу источника бопорного напр жени . К выходу суммирующего усилител  4 подключен вход компаратора 7 . К первому выходу источника б опорного напр жени  подключена цепь питани  преобразовател  8 код-аналог . К управл ющему входу источника 5 знакопеременного напр жени  питани  подключен выход делител  9 частоты , вход которого соединен с выходом логического элемента 10 совпадени  10, входы которого подключены к выходам генератора 11 импульсов и компаратора 7. Между выходом логического элемента 10 и входом преобразовател  8 код-аналог включен счетчик 12 импульсов. Второй и третий входы суммирукнцего усилител  4 подключены к выходу преобразовател  код-аналог 8 и второму выходу источника б опорного напр жени . В частном случае делитель 9 частоты и счетчик 12 могут быть объединены в один блок.

Преобразователь работает следующим образом.

После очередной смены знака напр жени  на выходе источника 5 делитель 9 частоты, счетчик 12 импульсов и преобразователь 8 код-аналог наход тс  в начальном состо нии. Выходное напр жение преобразовател  8 код-аналог равно нулю. Выходной сигнал датчика 1, усиленный масштабным усилителем 2, поступает на вход интегратора 3, в результате чего напр жение на выходе последнего нарастает по пилообразному закону. При равенстве выходного напр жени  интегратора 3 и опорного напр жени  на выходе источника б измен ет состо ние компаратор 7, после чего очередной импульс с выхода генератора 11 через логический элемент -9 ПРОХОДИТ на входы делител  9 частоты и счетчика 12.На выходе преобразовател  код-аналог 8 по вл етс  напр жение, соответствующее единице счета, которое, суммиру сь с выходными напр жени ми источника б и интегратора 3, вызывает возвращение компаратора 7 к первоначальному состо нию. По мере нарастани  выходного напр жени  интегратора 3 напр жение на выходе суммирующего усилител  4 также нарастает, пока компаратор 7 не сработает снова, после чего очередной импульс генератора 11 проходит на входы делител  9 и счетчика 12, в результате чего напр жение на выходе преобразовател  8 возрастает на величину, соответствующую единице, вызыва  возвращение компаратора 7 к начальному состо нию. Этот процесс повтор етс  до заполнени  емкости делител  9 и счетчика 12. После этого под действием выходного импульса делител  9 напр жение на выходах источников 5 и б измен ет знак на противоположный, напр жение на выходе преобразовател  8 становитс  равным нулю, напр жение на выходе интегратора 3 начинает измен тьс  в противоположном направлении, и весь процесс происходит аналогично. После заполнени  емкости делител  9 и счетчика 12 устройство возвращаетс  в исходное состо ние, и весь процесс повтор етс . Частота выходных импульсов , снимаемых с выхода логического элемента 10, больше частоты переключени  элементов 1-3 и 5 и 6 в число раз, равное коэффициенту делени  частоты делител  9.

Все это приводит к существенному расширению диапазона выходного сигнала в сторону высоких частот, а повышение точности может быть достигнуто за счет снижени  рабочей частоты мостового датчика, источников питающего и опорного напр жени  и интегратора .

Claims (2)

1.Электромеханические весы с частотными преобразовател ми. Экспрессинформаци . - Контрольно-измерительна  техника. 29, 1973, с. 4-10, рис. 6.

5

2.Март шин А.И. и др. Преобразователи электрических параметров дл  систем контрол  и измерени . Энерги , 1976, с. 365, рис. 7-8 (прототип ) ..