SU892350A1 - Converter of capacitor capacity value to code - Google Patents

Converter of capacitor capacity value to code Download PDF

Info

Publication number
SU892350A1
SU892350A1 SU802907514A SU2907514A SU892350A1 SU 892350 A1 SU892350 A1 SU 892350A1 SU 802907514 A SU802907514 A SU 802907514A SU 2907514 A SU2907514 A SU 2907514A SU 892350 A1 SU892350 A1 SU 892350A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
capacitor
operational amplifier
switch
voltage
Prior art date
Application number
SU802907514A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Федорович Пичугин
Владимир Сергеевич Попов
Original Assignee
Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
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 Московский Ордена Ленина Энергетический Институт filed Critical Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority to SU802907514A priority Critical patent/SU892350A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU892350A1 publication Critical patent/SU892350A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

(З) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗНАЧЕНИЯ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА В КОД(H) CONVERTER VALUE CAPACITY CAPACITOR TO CODE

Изобретение относитс  к измерительной технике,.в частности к электронным устройствам.измерени  емкости конденсатора, и может быть применено в различных автоматических измерительных приборах.The invention relates to a measurement technique, in particular to electronic devices. Measuring the capacitance of a capacitor, and can be applied in various automatic measuring instruments.

Известно устройство дл  преобразовани  значени  емкости конденсатора в напр жение посто нного тока, содержащее два синхронных переключател , между перекидными контактами которых включен измер емый конденсатор , их первые неподвижные контакты соединены со входами дифференциального повторител  напр жени , а втор1ые неподвижные (Контакты соединены с выходами блока источника обр азцового напр жени , разр жающий ключ параллельно соединенный с образцовым конденсатором , один выход которого соединен с неинвертирующим входом повторител  напр жени , а другой соединен с нулевой шиной источника питани DlA device is known for converting a capacitor capacitance value into a direct current voltage containing two synchronous switches, between the changeover contacts of which the measured capacitor is connected, their first fixed contacts are connected to the inputs of a differential voltage follower and the second fixed contacts modulating voltage discharging a switch connected in parallel with a reference capacitor, one output of which is connected to a non-inverting input, repeat l voltage and the other connected to the zero bus power source Dl

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность преобразо- , вани , обусловленна  наличием у дифференциального повторител  напр жени  смещени  и тока смещени .A disadvantage of the known device is the low conversion accuracy due to the presence of a bias voltage and bias current in a differential repeater.

Наиболее близким техническим решением .к изобретению  вл етс  устройство дл  преобразовани  значени  емкости конденсатора в напр жение посто нного тока, содержащее два синхрон10 ных переключател , между перекидными контактами которых включен измер емый конденсатор, включенный последовательно с размыкающим ключом, их первые неподвижные контакты соединены The closest technical solution of the invention is a device for converting a capacitor capacitance value into a DC voltage, containing two synchronous switches, between the flip contacts of which a measured capacitor connected in series with the disconnecting key is connected, their first fixed contacts are connected

Claims (2)

15 со входами дифференциального повторител  напр жени , а вторые неподвижные контакты соединены с выходами блока источника образцового напр жени , разр жающий ключ параллельно соеди20 ненный с образцовым Конденсатором, один выход которого соединен с образ-, цовым конденсатором, один вывод которого соединен с неинвертирующим вхоДОМ повторител  напр жени , а другой соединен с нулевой шиной источника питани , дифференциальный усилитель, .один из входов которого подключен к выходу повторител  напр жени , а другой - к запоминающему конденсатору , второй вывод которого соединен с нулевой шиной источника питани , а также ключ, включенный между входами дифференциального усилител  22 Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени . Цель изобретени  - повышение точности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  ,тем, что в преобразователь значени  емкости конденсатора в код, содержа щий источник посто нного напр жени , два операционных усилител , переключатель , первый неподвижный вывод которого соединен с первым входом одного из операционных усилителей, и с одной из обкладок образцового конденсатора, параллельно которому подключен ключ, подвижный вывод переключател  соединен с одним из зажимов дл  подключени  измер емого конденсатора, другой зажим дл  подключени  измер емого конденсатора, один из выходов источника посто нного напр жени , второй вход одного операционного усилител  и один из входов аналого-цифрового преобразова тел  соединены с общей шиной, а выход аналого-цифрового преобразовател соединен с вычислительным блоком,вве дены два размыкающих ключа, причем выход источника посто нного напр жени  через первый размыкающий ключ со динен со входом другого операционног усилител  и с одним из выводов второ размыкающего ключа, вывод которого соединен с общей шиной, а выход друг го операционного усилител  соединен со вторым неподвижным выводом переключател , при этом друга  обкладка образцового конденсатора соединена с выходом одного операционного усили тел  и с другим входом аналого-цифро вого преобразовател . , На чертеже приведена функциональна  электрическа  схема преобразовател . На чертеже приведена функциональна  электрическа  схема преобразовател . Преобразователь содержит источник 1 посто нжэго напр жени , операционные усилители 2 и 3, размыкающие 04 ключи и 5 переключатель 6, измер емый конденсатор (Сх) 7, ключ 8,образцовый конденсатор (Со), аналого-цифровой преобразователь 10, вычислительный блок 11, блок 12 управлени . Процесс измерени  емкости состоит из четырех циклов. Вначале замыкаютс  размыкающий ключ и ключ 8„ Измер емый конденсатор (Сх) 7 подключен к выходу операционного усилител  2 и приобретает зар д ( 2о сх- К -EQ, где Е - напр жение источника посто нного напр жени ; К - коэффициент усилени  операционного усилител  2. Образцовый конденсатор (Со) 9 полностью разр жаетс  В течение второго цикла переключатель 6 подключает измер емый конденсатор (Сх) 7 ко входу второго операционного усилител  3. В результате измер емый конденсатор (Сх) 7 разр жаетс  до напр жени  смещени  операционного усилител  3 Е(, а образцовый конденсатор (Со) 9 приобретает зар д Q Сх . К.ЕО- Сх . где Д1 - продолжительность второго цикла} I.CfA ток рмещени  операционного усилител  3. Напр жение на выходе операционного усилител  3 составит: Р Сх 4.Е, CQ . о Со F ( -i) Wco Значение этогонапр жени  преобразуетс  аналого-цифровым преобразователем 10, в код N и записываетс  в пам ть вычислительного блока 11. В течение третьего цикла замкнуты размыкающий ключ 5 и ключ 8,измен емый конденсатор (Сх) 7 подключен к выходу операционного усилител  2. В результате измер емый и образцовый конденсаторы 7 и 9 полностью разр жаютс . В течение четвертого цикла измер емый конденсатор Сх 7 подключаетс  ко входу операционного усилител  3. Если длительность этого цикла равна длительности второго цикла д t, то выходное напр жение операционного усилител  в конце цикла состабит 5 . IQM, (1 -) -гых см Со Со Значение это,го напр жени  преобразуетс  аналого-цифровым преобразователем 10 в код N и записываетс  в пам ть вычислительного блока 11. . Разность напр жений Ugj,,y составит: ЕО N-N -II -к вых Знамение емкости (Сх) измер емого конденсатора 7 вычисл ет вычислител ный блок 11 по алгоритму: Р ,, N -N Сх Со V .. Формула изобретени  Преобразователь значени  емкости конденсатора в код, содержащий источ ник посто нного напр жени , два операционных усилител , переключатель, первый неподвижный вывод которого соединен с первым входом одного из операционных усилителей, и с одной из обкладок образцового конденсатора параллельно которому подключен ключ, подвижный вывод переключател  соединен с одним из зажимов дл  подключе|НИЯ измер емого конденсатора, другой 0 зажим дл  подключени  измер емого конденсатора, один из выходов источника посто нного напр жени , второй вход одного операционного усилител  и один из входов аналого-цифрового преобразовател  соединены с общей шиной, а выход аналого-цифрового преобразовател  соединен с вычислительным блоком, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введены два размыкающих ключа, причем выход источника посто нного напр жени  через первый размыкающий ключ соединен со входом другого операционного усилител , и с одним из выводов второго размыкающего ключа, другой вывод которого соединен с общей шиной, а выход другого операционного усилител  соединен со вторым неподвижным выводом переключател , при этом друга  обкладка образцового конденсатора соединена с выходом одного операционного усили- тел  и с одним входом аналого-.цифрового преобразовател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 53-38939, к . tic С О, 1978,(аналог). 15 with inputs of a differential voltage follower, and the second fixed contacts are connected to the outputs of the source voltage supply unit, discharging the switch in parallel connected to the sample capacitor, one output of which is connected to the sample capacitor, one output of which is connected to the noninverting repeater voltage, and the other is connected to the zero bus power supply, a differential amplifier, one of whose inputs is connected to the output of a voltage follower, and the other to the memory Ator, a second terminal coupled to a zero power source bus and key included between the inputs of the differential amplifier device 22 drawback is the low accuracy of measurement. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the conversion. The goal is achieved by the fact that in the converter of the capacitor capacitance value into a code containing a source of direct voltage, two operational amplifiers, a switch, the first fixed output of which is connected to the first input of one of the operational amplifiers, and to one of the plates of an exemplary capacitor, parallel to which the key is connected, the movable output of the switch is connected to one of the terminals for connecting the measured capacitor, another terminal for connecting the measured capacitor, one of the outputs of the source a constant voltage input, a second input of one operational amplifier and one of the inputs of the analog-digital converter are connected to a common bus, and the output of the analog-digital converter is connected to a computing unit, two breakers are inserted, and the output of the constant voltage source is the first disconnecting key is connected with the input of another opamp and with one of the outputs of the second disconnecting key, the output of which is connected to the common bus, and the output of the other operational amplifier is connected to the second fixed the output of the switch, while the other plate of the reference capacitor is connected to the output of one operating force of the body and to another input of the analog-to-digital converter. The drawing shows a functional electrical circuit of the converter. The drawing shows the functional electrical circuit of the converter. The converter contains a source of 1 constant voltage, operational amplifiers 2 and 3, opening 04 switches and 5 switch 6, measuring capacitor (Cx) 7, switch 8, reference capacitor (Co), analog-to-digital converter 10, computing unit 11, control unit 12. The capacitance measurement process consists of four cycles. First, the opening switch and key 8 are closed. The measured capacitor (Cx) 7 is connected to the output of the operational amplifier 2 and acquires a charge (2o cc-K-EQ, where E is the voltage of the constant voltage source; K is the gain of the operational amplifier 2. Exemplary capacitor (Co) 9 is completely discharged. During the second cycle, switch 6 connects the measured capacitor (Dx) 7 to the input of the second operational amplifier 3. As a result, the measured capacitor (Dx) 7 is discharged to the bias voltage of the operational amplifier 3 E (, and The reference capacitor (Co) 9 acquires the charge Q CK K.EO- C where D1 is the duration of the second cycle} I.CfA displacement current of the operational amplifier 3. The voltage at the output of the operational amplifier 3 will be: P Dx 4.E, CQ o Co F (-i) Wco This voltage value is converted by analog-digital converter 10 to code N and written to the memory of computing unit 11. During the third cycle, the opening key 5 and key 8 are closed, variable capacitor (Dx) 7 connected to the output of the operational amplifier 2. As a result, the measured and exemplary condensation Orae 7 and 9 are discharged completely. During the fourth cycle, the measured capacitor Cx 7 is connected to the input of the operational amplifier 3. If the duration of this cycle is equal to the duration of the second cycle, q t, then the output voltage of the operational amplifier at the end of the cycle is 5. IQM, (1 -) -ym cm Co Co The value is that the voltage is converted by the analog-digital converter 10 to the N code and is recorded in the memory of the computing unit 11.. The voltage difference Ugj ,, y is: ЕО NN -II-out The sign of the capacitance (Cx) of the measured capacitor 7 calculates the calculating block 11 by the algorithm: P ,, N -N Cx Co V .. Inventory value converter a capacitor to a code containing a source of direct voltage, two operational amplifiers, a switch, the first fixed output of which is connected to the first input of one of the operational amplifiers, and one of the plates of the model capacitor in parallel with which the switch is connected, the movable output of the switch connected to one of the terminals for connecting the measured capacitor, another 0 for connecting the measured capacitor, one of the outputs of the constant voltage source, the second input of one operational amplifier and one of the inputs of the analog-digital converter are connected to the common bus, and the output of the analog A digital converter is connected to a computing unit, characterized in that, in order to increase the conversion accuracy, two disconnecting keys are inserted into it, the output of the constant voltage source through the first disconnecting switch The key is connected to the input of another operational amplifier, and to one of the outputs of the second disconnecting key, the other output of which is connected to the common bus, and the output of the other operational amplifier is connected to the second fixed output of the switch, while the other lining of the reference capacitor is connected to the output of one operating force - bodies and with one input of analog-to-digital converter. Sources of information taken into account in the examination 1. Japanese Patent No. 53-38939, c. tic C Oh, 1978, (analog). 2.Патент США N 3866+4 7, кл, 321-60 СД, 1975 (прототип).2. US patent N 3866 + 4 7, class, 321-60 DM, 1975 (prototype).
SU802907514A 1980-04-11 1980-04-11 Converter of capacitor capacity value to code SU892350A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802907514A SU892350A1 (en) 1980-04-11 1980-04-11 Converter of capacitor capacity value to code

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802907514A SU892350A1 (en) 1980-04-11 1980-04-11 Converter of capacitor capacity value to code

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU892350A1 true SU892350A1 (en) 1981-12-23

Family

ID=20888637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802907514A SU892350A1 (en) 1980-04-11 1980-04-11 Converter of capacitor capacity value to code

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU892350A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU892350A1 (en) Converter of capacitor capacity value to code
US4371850A (en) High accuracy delta modulator
SU739549A1 (en) Operational amplifier with compensation of zero level drift
SU1709241A1 (en) Device for prestarting checking of capacitor capacitance
SU528613A1 (en) Analog storage device
SU1659819A1 (en) Humidity digital transducer
SU875397A1 (en) Voltage divider
SU940086A1 (en) Digital capacity meter
SU926720A1 (en) Analogue storage
RU95106988A (en) Analog-to-digital converter
SU911625A1 (en) Dynamic storage devicne
SU1051454A1 (en) Digital ohmeter
SU540265A1 (en) Squared Integral Device
SU920756A1 (en) Integrator
SU785995A1 (en) Linear switch
SU978055A1 (en) Current to voltage converter
SU1427306A1 (en) Voltage calibrating resistance box
SU1113754A1 (en) Multi-limit charge amplifier
SU805182A1 (en) Electronic electric power counter
SU587508A1 (en) Analogue storage
SU805337A1 (en) Function generator
SU1746330A1 (en) Device for measuring capacitance of sensor
SU1148003A1 (en) Charge amplifier
RU2061231C1 (en) Method of measuring gas content by means of non-linear characteristic transducer
SU949807A1 (en) A-d converter