SU819746A2 - Resistance to frequency time signal converter - Google Patents

Resistance to frequency time signal converter Download PDF

Info

Publication number
SU819746A2
SU819746A2 SU792761269A SU2761269A SU819746A2 SU 819746 A2 SU819746 A2 SU 819746A2 SU 792761269 A SU792761269 A SU 792761269A SU 2761269 A SU2761269 A SU 2761269A SU 819746 A2 SU819746 A2 SU 819746A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
resistor
converter
compensating
compensating resistor
Prior art date
Application number
SU792761269A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Ефимович Злачевский
Анатолий Лукич Костоманов
Борис Николаевич Буханец
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследователь-Ский Институт Горноспасательногодела
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследователь-Ский Институт Горноспасательногодела filed Critical Всесоюзный Научно-Исследователь-Ский Институт Горноспасательногодела
Priority to SU792761269A priority Critical patent/SU819746A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU819746A2 publication Critical patent/SU819746A2/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в частотно-цифровых измерительных приборах, работающих от резистивных датчиков, например потенпиометрических, тензодатчиков и термометров сопротивлени .The invention relates to electrical measuring technology and can be used in frequency-digital measuring devices operating from resistive sensors, such as potentiometric sensors, strain gauges and resistance thermometers.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  преобразователь сопротивлени  в частотно-временной сигнал по основг ному авт.св. № 470919, содержащий операционный усилитель с дифференцирующей КС -цепыю отрицательной обратной св зи (интегратор),блок сравнени , двухпозиционный токовый ключ, два разнопол рных стабилизатора измерительного тока, образцовых резистор l . Однако в случае, когда начальное значение преобразуемого сопротивлени  не равно нулю , получить начальную выходную частоту, равную нулю, принципиально невозможно.The closest technical solution to the invention is a transducer of resistance to a time-frequency signal according to the main auth. No. 470919, containing an operational amplifier with a differentiating QS negative-feedback circuit (integrator), a comparator unit, a two-position current switch, two different polarity measuring current regulators, and a sample resistor l. However, in the case when the initial value of the transformed impedance is not zero, it is impossible in principle to obtain an initial output frequency equal to zero.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей П зеобразоватёл  путем получени  начальной выходной частоты равной ну.лю , при начальном значении преобразуемого сопротивлени  - неравном нулю.The aim of the invention is to extend the functionality of the generator of the generator by obtaining the initial output frequency equal to zero, with the initial value of the transformed resistance equal to zero.

Достигаетс  это тем,что в преобразователь сопротивени  в частотновременной сигнал, содержащий операционный усилитель с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обратной св зи, выход которого соединен с одним из входов блока сравнени ,два This is achieved by the fact that in the impedance converter there is a frequency-time signal containing an operational amplifier with a negative feedback differentiating RC circuit, the output of which is connected to one of the inputs of the reference unit, two

0 разнопол рных стабилизатора тока с двухпозиционным токовым ключом, образцовый резистор, выход двухпозиционного токого ключа подсоединен к второму входу блока сравнени  и к делителю из образцового резистора 0 opposite current regulator with two-point current switch, exemplary resistor, output of two-position current switch connected to the second input of the comparator unit and to the divider from the reference resistor

5 и преобразуемого резистора, причем средн   точка делител  подключена к неинвертирующему входу операционного усилител , выход блока 5 and a convertible resistor, with the middle point of the divider connected to the non-inverting input of the operational amplifier, the output of the block

0 сравнени  подключеи к управл ющему входу двухпозиционного токового ключа, введены-фазоинвертор, компен .сирующий резистор, два разнопол рныХ стабилизатора компенсационного 0 Comparison of the connection to the control input of a two-position current switch, phase inverter introduced, compensating resistor, two compensating stabilizers

5 тока, дополнительный двухпозиционный токовый ключ, причем вход фазоин .вертора соединен с выходом блока сравнени , а выход - с управл ющим (ВХОДОМ -дополнительного двухпозицион0 ного ключа два входа которого подключены к выходам двух раёнопол рных| стабилизаторов компенсационного тока , а выход - к первому выводу компенсирующего резистора и к выводу преобразуемого резистора, второй вывод компенсирующего резистора подключен к корпусу (земле).5 current, an additional two-point current switch, the inverter's input of the inverter is connected to the output of the comparator unit, and the output to the control (INPUT -additional two-position key of which two inputs are connected to the outputs of two equal-polarized compensation current stabilizers, and the output to the first output of the compensating resistor and to the output of the transforming resistor, the second output of the compensating resistor is connected to the housing (ground).

На чертеже представлена функциональна  схема преобразовател .The drawing shows the functional diagram of the Converter.

Преобразователь содержит операционный усилитель 1 ,дифференцируки1ую RC-депь отрицательной обратной св зи 2, блок сравнени  3.The converter contains an operational amplifier 1, a differentiated RC feedback negative feedback 2, a comparison unit 3.

Двухпозиционный токовый ключ 4, разнопол рные стабилизаторы измерительного тока 5 и б, образцовый резистор 7, преобразуемый резистор 8, дополнительный двухпозиционный токовый ключ 9, разнопол рные стабилизаторы компенсационного тока 10 и 11, компенсирующий резистор 12, фазоинвертор 13.Two-point current switch 4, different polarity measuring current stabilizers 5 and b, exemplary resistor 7, convertible resistor 8, additional two-position current switch 9, different polarity compensation current compensators 10 and 11, compensating resistor 12, phase inverter 13.

Преобразователь работает следующим образом.Двухпозиционный токовцй ключ 4, управл емый разнопол рным напр жением с выхода блока сравнени  3, поочередно подключает один из стабилизаторов измерительного тока 5 и 6 к делителю из резисторов 7 , 8 и 12 . Дополнительный двухпозиционный токовый ключ 9, управл емый разнопол рным напр жением с выхода фазоинвертора 13, поочередно подключает один из, стабилизаторов компенсационного тока 10 и 11 к компенсирующему резистору 12. Поскольку напр жение на выходе блока сравнени  3 и на выходе фазоинвертора 13 будут в любой момент времени противоположны по знаку, измерительный ток, про .текающий через компенсирующий резистор 12 , в любой момент времени на-правлен навстречу компенсационному току, протекающему через этот же резистор 12. Это приводит к тому, что из напр жени , обусловленного протеканием измерительного тока через преобразуемый резистор 8 и KOM-I пенсирующий резистор 12, вычитаетс  напр жение, обусловленное протеканием компенсационного тока через компенсирующий резистор 12. Разность этих напр жений поступает на вход операционного усилител  1 и в дальнейшем работа преобразовател  не отличаетс  от работы преобразовател  по авт.св. № 470919. Если напр жение, обусловленное протеканием измерительного .тока через резисторы 8 и 12, равно напр жению, обусловленному протеканием компенсационного тока через резистор 12, то напр жение на входе операционного усилител  1 равно нулю и на выходе преобразовател  нет колебаний (т.е. выходна  частота равна нулю).The converter operates as follows. A two-position current switch 4, controlled by a multi-polar voltage from the output of the comparator unit 3, alternately connects one of the measuring current stabilizers 5 and 6 to the divider of resistors 7, 8 and 12. An additional on-off current switch 9, controlled by the alternating voltage from the output of the phase inverter 13, alternately connects one of the compensation current regulators 10 and 11 to the compensating resistor 12. Since the voltage at the output of the comparison unit 3 and at the output of the phase inverter 13 is at any time time opposite in sign, the measuring current flowing through the compensating resistor 12, at any time directed towards the compensation current flowing through the same resistor 12. This leads to y that the voltage due to the flow of the compensation current through the compensating resistor 12 is subtracted from the voltage due to the flow of the measuring current through the transformed resistor 8 and KOM-I reaming resistor 12. The difference between these voltages is fed to the input of the operational amplifier 1 and further work the converter does not differ from the operation of the converter according to the autor. No. 470919. If the voltage due to the flow of the measuring current through the resistors 8 and 12 is equal to the voltage due to the flow of the compensation current through the resistor 12, then the voltage at the input of the operational amplifier 1 is zero and there is no oscillation at the output of the converter (i.e. output frequency is zero).

Поскольку период колебаний напр  жени  на выходе преобразовател Since the period of voltage oscillations at the output of the converter

содержит два равных по длительности и амплитуде, но противоположных по знаку полупериода напр жени , и зна , что переключени  направлени  интегрировани  , происход щие через каждый аолупериод, производ тс  при равенстве напр жений на входах блока сравнени  3, можно написатьcontains two equal in duration and amplitude, but opposite in magnitude of the voltage half-period, and knowing that the switchings of the direction of integration occurring through each aoluperiod are made with equal voltages at the inputs of the unit of comparison 3, you can write

| olVRKb RKl 2 aolRx R V3 R| olVRKb RKl 2 aolRx R V3 R

2 Зо1Кх «о к1-3 к, Н)2 Зо1Кх “о к1-3 к, Н)

где о - посто нна  времени операционного усилител  1 с диф5ференцирукщей RC-цепью отрицательной обратной св зи 2}where o is the time constant of opamp 1 with a differential feedback circuit of negative feedback 2}

R - значение измерительного.тока стабилизатора 5 и 6;R is the value of the measuring current of the stabilizer 5 and 6;

,. RX- значение преобразуемого ре зистора .8}, RX is the value of the transformed resistor .8}

RK - значение компенсирукщегоRK - compensating value

резистора 12}resistor 12}

3 - значение компенсационного тока стабилизаторов 10 и3 - the value of the compensation current stabilizers 10 and

11; .eleven; .

-у длительность полу периода выходных колебаний преобразовател ;-y the length of the semi-period of the output oscillation of the converter;

Rg- значение образцового резистора 7.Rg is the value of the reference resistor 7.

Отсюда период выходных колебаний преобразовател Hence the period of the output oscillation of the converter

4 o:ioR4 o: ioR

Т T

3otRx+R«V3«u« 3otRx + R "V3" u "

а выходна  частота преобразовател and the output frequency of the converter

:iolRx+RRVDKR K: iolRx + RRVDKR K

ii

4 tloRo4 tloRo

выхout

Из формулы (3) видно,что выходна  частота линейно зависит от преобразуемого резистора 8. Обозначив отношение З /ЗоЕ ,(. 1) и ввод  его в формулу выходной частоты, получимFrom the formula (3) it can be seen that the output frequency depends linearly on the resistor 8 being converted. Denoting the З / ЗОЕ ratio, (. 1) and entering it into the output frequency formula, we get

ii

Bbix-.lRx Rtt-eRK) WBbix-.lRx Rtt-eRK) W

Отсюда видно, чтоThis shows that

ОABOUT

при ER RX+ RK,with ER RX + RK,

зыхzyh

откуда можно сделать вывод, что дл  получени  начальной выходной ча:стоты преобразовател , равной yлю, при начальном значении преобразуемого резистора 8.не равном нулю, необходимо значение компенсирующего резистора 12 выбрать из услови from which it can be concluded that to obtain the initial output frequency: converter transducer equal to y, with the initial value of the transformed resistor 8. not equal to zero, it is necessary to choose the value of the compensating resistor 12 from the condition

Claims (1)

где RXH начальное значение преоб65 разуемого резистора 8. Применение данного преобразовате л  в комплекте аппаратуры дистанционного цифрового измерени  параметра , например температуры, позволило значительно упростить отсчетное цифровое устройство, поскольку в данном случае не приходитс  прибега к вычитанию начальной частоты, соот ветствующей . Кроме того, смещеiHHe диапазона выходных частот преоб разовател  в нижнюю, начинающуюс  с нул , сторону позвол ет значительно увеличить длительность импульсов, что, в свою очередь, позвол ет значительно увеличить-дистанцию между преобразователем и отсчетным устрой ством без увеличени  погрешностей измерений, поскольку вли ние распределенных емкости и индуктивности линии сказываетс  на меньших частотах и при больших длительност х импульсов значительно меньше. Формула изобретени  Преобразователь сопротивлени  в частотно-временной сигнал по авт.св. № 470919, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей преобразовател , введены фазоинвертор, компенсирующий резистор, два разнопол рных стабилизатора компенсационного тока, дополнительный двухпозиционный токовый- ключ, причем вход фазоинвертора соединен с выходом блока сравнени , а выход - с управл ющим входом дополнительного двухпозиционного токового ключа, два входа которого подключены к выходам двух разнопол рных стабилизаторов компенсационного тока, а выход - к первому выводу компенсирующего резистора и к выходу преобразуемого резистора, второй вывод компенсирующего резистора подключен к корпусу (земле). , Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 470919, кл. Н.ОЗ К 13/20, 1971 (прототип).where RXH is the initial value of the transformable resistor 8. The use of this converter in the set of remote digital parameter measurement equipment, such as temperature, has greatly simplified the reading digital device, since in this case it is not necessary to subtract the initial frequency corresponding to it. In addition, shifting the output frequency range of the inverter to the lower one, starting from zero, allows a significant increase in the pulse duration, which, in turn, significantly increases the distance between the converter and the readout device without increasing measurement errors, since Distributed capacitance and inductance of the line affects at lower frequencies and for longer durations of pulses is much shorter. Claims of the Invention: Resistance Converter to a Time-Frequency Signal according to auth.St. No. 470919, characterized in that, in order to expand the functionality of the converter, a phase inverter, a compensating resistor, two different polarity compensation current regulators, an additional two-position current switch, are introduced, the phase inverter input is connected to the output of the reference unit, and the output is connected to the control input additional two-position current switch, two inputs of which are connected to the outputs of two different polarity compensation current regulators, and the output - to the first output of the compensating resistor and to the output of the transformed resistor, the second output of the compensating resistor is connected to the housing (ground). , Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 470919, cl. N. OZ K 13/20, 1971 (prototype).
SU792761269A 1979-05-03 1979-05-03 Resistance to frequency time signal converter SU819746A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792761269A SU819746A2 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Resistance to frequency time signal converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792761269A SU819746A2 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Resistance to frequency time signal converter

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU470919 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU819746A2 true SU819746A2 (en) 1981-04-07

Family

ID=20825625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792761269A SU819746A2 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Resistance to frequency time signal converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU819746A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4193063A (en) Differential capacitance measuring circuit
JPS6237440B1 (en)
US3875501A (en) Pulse width modulation type resistance deviation measuring apparatus
SU819746A2 (en) Resistance to frequency time signal converter
US4045658A (en) Digitized linearizing correction apparatus with frequency modulation
SU717566A1 (en) Temperature measuring device
US2891220A (en) Measuring apparatus
SU503363A2 (en) Device for converting the output parameter of a resistive sensor to frequency
SU993365A1 (en) Device for measuring internal resistance of electrochemical current source
SU847217A1 (en) Converter of ac voltage rms value to dc voltage
SU430505A1 (en) FREQUENCY RESISTANCE CONVERTER
SU855534A1 (en) Device for measuring direct-current resistance
SU1190277A1 (en) Apparatus for measuring electric parameters of threshold elements
SU847226A1 (en) Measuring resistance-to-frequency converter
SU531084A1 (en) Parametric Conversion Device
SU553632A1 (en) Functional converter
SU993136A1 (en) Resistance increment measuring device
SU788009A1 (en) High-voltage scale-type dc voltage converter
SU941908A1 (en) Device for measuring pulse average frequency
SU1185063A1 (en) Inductive measuring device
SU572721A1 (en) Parameter converter for three-element rlc of two-pole netwopk
SU920524A1 (en) Device for determination of physical chemical parameters of various media
SU773524A1 (en) Functional resistance to frequency converter
SU838419A1 (en) Time-to-pulse converter for resistive temperature gages
SU581389A1 (en) Apparatus for remote measuring of temperature