SU1522120A1 - Преобразователь емкости и сопротивлени в интервал времени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано дл  построени  цифровых измерительных приборов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани . Преобразователь емкости и сопротивлени  в интервал времени содержит контакт 1 дл  подключени  источника опорного напр жени , коммутатор 2 напр жени  с выходом 3, входами 4 и 5, ключи 6,8 и 9, компаратор 7, усилители 10, 32, зажимы 11 и 12 дл  подключени  преобразуемого резистора 13, контакт 15, активный интегратор 16, вход 17 и выход 18 интегратора, врем задающий резистор 19, зажимы 20 и 21 дл  подключени  преобразуемого конденсатора 22, повторитель 23 тока, блок 29 управлени , ключ 31, резисторы и контакты. Изобретение позвол ет существенно повысить точность в широком диапазоне преобразуемых параметров за счет фиксированного размаха амплитуды перезар да емкости при широком диапазоне изменени  преобразуемых параметров. 1 ил.

Description

с нем./Под М.: Энергоиз1

(21)4229002/24-21

(22)14.04,87

(46) 15.11.89. Бюл. № 42 (72) Л.И.Волгин и А.И.Зарукин

(53)621.317.73(088.8)

(56)Драхсел Р. Основы электроизмерительной техники: Пер.

ред. В.Ю.Конголовского. дат, 1982, с. 253.

Авторское свидетельство СССР № 1218342 кл. G 01 R 27/02, 1984.

(54)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЕМКОСТИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ

(57)Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может . быть использовано дл  построени  цифровых измерительных приборов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани . Преобразователь емкости и сопротивлени  в интервал времени содержит контакт 1 дл  подключени  источника опорного напр жени , мутатор 2 напр жени  с выходом 3, входами 4 и 5, ключи 6,8 и 9, компаратор 7, усилители 10, 32, зажимы 11 и 12 дл  подключени  преобразуемого резистора 13, контакт 15, активный интегратор- 16, вход 17 и выход 18 интегратора, врем задающий резистор 19, зажимы 20 и 21 дл  подключени  преобразуемого конденсатора 22, повторитель 23 тока, блок 29 управлени , .ключ 31, резисторы и контакты. Изобретение позвол ет существенно повысить точность в широком диапазоне преобразуемых параметров за счет фиксированного размаха амплитуды перезар да емкости при широком диапазоне изменени  преобразуемых параметров. 1 ил.

(Л

-

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано дл  построени  цифровых измерительных приборов.

Цель изобретени  - повьппение точ ности .преобразовани .

На чертеже представлена структурна электрическа  схема преобразовател .

Преобразователь содержит контакт 1 дл  подключени  источника опорного напр жени , коммутатор 2 напр жени  с выходом 3, первым 4 и вторым 5 вхо- дани, третий ключ 6, компаратор 7, первый 8 и второй 9 ключи, первый усилитель 10, первый 11 и второй 12 зажимы дл  подключени  преобразуемого резистора 13 (R,), первый резистор 14 (R), третий контакт 15 дл  подключени  к шине заданного потенциала, активный интегратор 16 с входом 17 и выходом 18, включающий врем задаю- щий резистор 19 (Кд), четвертый 20 и п тый 21 зажимы дл  подключени  преобразуемого, конденсатора 22 (С), повторитель 23 тока с входом 24, средней точкой 25 и выходом 26, шестой контакт 27, дл  подключени  нагрузки, коммутатор 2 напр жени  выполнен на четвертом резисторе 28 и ключе 6, блок 29 управлени , контакт 30 дл  подключени  к источникз управл ющего напр жени , четвертый ключ 31, третий усилитель 32, второй резистор 33 (RJ) и третий резистор 34 (R)Преобразователь работает следующим образом.

Цикл преобразовани  устройства состоит из двух тактов. В начале первого такта напр жение на выходе активного интегратора близко к нулю, а состо ние ключей соответствует показанному на чертеже.

В качестве повторител  23 тока должен быть использован неинверсный повторитель тока.

В первом такте работы зависимость напр жени  от времени на конденсаторе 22 - Uc описываетс  выражением 1 f Е R2 R3 . Ri RS Е .

с с;и:к7й/ 5;-5;5:; ,

..где Е - напр жение источника опорного напр жени , подключенного к контакту 1. Отсюда длительность первого такта

Sx5i

Rn R.

- 1

гг-О.

.

При достижении напр жением на выходе интегратора 16 напр жени  Е выход5

1.5

20

25

|Q

50

-

30

40

45

55

ное напр жение компаратора измен ет свое значение. Это приводит к тому, что ключи 6 и 8 размыкаютс , а ключ 9 замыкаетс х

При этом напр жение на конденсаторе 22 описываетс  выражением

П -к- 1 .Е Ch с-Е clR- R-Rlc При этом напр жение на конденсаторе 22 уменьшаетс  от напр жени  Е до нул .

Отсюда длительность второго такта

Р -S.I р г

а длительность цикла преобразовани 

,+ R.c|4i4-).

К К4 R,

при 1 получают T 2Ro-C|-i. tч 2Преобразователь может работать в двух режимах - в режиме с внешней синхронизацией (при этом запуск устройства осуществл етс  от внешних импульсов) и в -автоколебательном (фронты выходных импульсов синхронизируют последующие после преобразовани  устройством).

в режиме с внешней синхронизацией на контакт 30 подаетсй синхронизирующий импульс, например, отрицательной пол рности.

По переднему фронту этого импульса размыкаетс  ключ 31 и конденсатор 22 начинает зар жатьс . По окончании цикла Т работы устройства на контакте 27 получают положительный импульс, передний фронт которого  вл етс  информационным параметром окончани  периода преобразовани .

При подаче на контакт 3.0 логического нул  устройство работает в режиме автоколебаний. При этбм происходит преобразование емкости и сопротивлени  в интервал времени, а напр жение на контакте 27 повтор ет напр жение на выходе компаратора 7.

Использование преобразовател  позвол ет существенно повысить точность в широком диапазоне преобразуемых параметров за счет фиксированного размаха амплитуды перезар да емкости при широком диапазоне изменени  преобра- зуемых параметров. Амплитуда перезар да конденсатора посто нна дл  любых значений емкостей и сопротивлений, что позвол ет выбрать ее намного больше напр жени  смещени  компаратора, которое посто нно определ ет пороги

разр да-зар да конденсатора в обоих тактах и поэтому не ухудшает точность .преобразовани . Функци  преоб-; разовани  как в первом, так и во втором такте не зависит от напр жени  ие точника Е, что позвол ет требовать от него только кратковременной стабильности в течение двух тактов преобра- зовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   152

   Преобразователь емкости и сопротивлени  в интервал времени, содержащий источник опорного напр жени , соединенный с одним из зажимов дл  подключени  преобразуемого резистора, друго зажим дл  подключени  преобразуемого резистора соединен с входом первого усилител  и через первый резистор с выходом первого усилител , активный интегратор, между выходом которого и общей шиной включены зажиг-1ы дл  подключени  преобразуемого конденсатора, первый и второй ключи, компаратор, один из входов которого соединен с выходом активного интегратора, выход - с одним из входом блока управлени , другой вход которого соединен

   1522120

   с источником управл ющего напр жени , и коммутатор напр жени , включающий третий ключ, один из входов которого соединен с источником опорного напр жени , о. тличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности преобразовани , в него введены второй усилитель, второй и третий резисторы, при этом другой вход коммутатора напр жени  соединен с шиной заданного . потенциала, выход коммутатора напр жени  соединен с другим входом компаратора , выход первого усилител  сое- дине,н с первым информационным входом второго ключа и через второй резистор с входом третьего усилител , выход которого через третий резистор соедиг нён с другим выводом второго резистора и непосредственно с первым информационным входом первого ключа, вторые информационные входы первого и второго ключей соединены с первым входом активного интегратора, второй вход которого соединен с первым выходом блока управлени , второй вход блока управлени  соединен с выходным зажимом, а управл ющие входы первого, второго и третьего ключей соединены с выходом компаратора ,