SU1620957A2 - Преобразователь сопротивлени в частоту - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  активного сопротивлени  резистивных датчиков с преобразованием сопротивлени  в частоту следовани  электрических импульсов в широком диапазоне температур окружающей среды. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  путем устранени  вли ни  аддитивных воздействий. Преобразователь сопротивлени  в частоту содержит источник 1 посто нного напр жени , управл емый повторитель-инвертор 2, генератор 3 тока, токовый переключатель 4, интегратор 5, блок 7 сравнени , таймер 8, операционный усилитель 10 и четыре резистора 6,9, 11, 14. Введение в схему преобразовател  управл емого повторител -инвертора приводит к взаимоуничтожению аддитивных помех, т.к. они поочередно то складываютс  с сигналом, то вычитаютс  из него, что уменьшает их вли ние на выходную частоту преобразовател . 2 ил. / Ё

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности, может быть использовано дл  измерени  активного сопротивлени  резистивных датчиков с преобразованием сопротивлени  в часто- ту с-.едовани  электрических импульсов в широком диапазоне температур окружающей среды, и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1310745.

Цель изобретени  - повышение точно- сти преобразовани  за счет устранени  вли ни  аддитивных помех.

На фиг. 1 приведена блок-схема преобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит источник 1 посто нного напр жени , подключенный к входу повторите ч-инвертора 2, выход которого через генератор 3 тока соединен с информационным входом токового пере- ключател  4, выход которого соединен с инверсным входом интегратора 5 и через первый резистор 6 с выходом повторител - инвертора 2, выход интегратора 5 подключен к инверсному входу блока 7 сравнени , выход которого подключен к управл ющему входу повторител -инвертора 2 и входу таймера 8. выход которого соединен с управл ющим входом токового переключател  4, выход повторител -инвертора 2 чеоез вто- рой резистор 9 соединен с инверсным входом операционного усилител  10 и первым выводом третье о резистора 11, второй вывод которого подключен к первой входной клемме 12, втопа  входна  клемма 13 под- ключена к выходу операционного усилител  10 и через четвертый резистор 14 к инверсному входу интегратора 5. Вторые входы интегратора 5, блока 7 сравнени  и операционного усилител  10 подключены к общей шине. К входным клеммам 12 и 13 подключен преобразуемый резистор 15. Выходом преобразовател   вл етс  выход блока 7 сравнени .

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть напр жение на выходе управл емого повторител -инвертора 2 положительно , а напр жение на выходе интегратора 5 линейно уменьшаетс  (фиг. 2). В момент до- стижени  выходным напр жением интегратора нулевого уровн  на выходе блока 7 сравнени  формируетсг положительный перепад напр жени , который переводит управл емый повторитель-инвертор 2 в режим инвертировани  напр жени  источника 1 посто нного напр жени  и одновременно запускает таймер 8 с кварцевой стабилизацией длительности временного

интервала to. На врем  to токовый переключатель 4 подключает выход генератора 3 тока к входу интегратора 5, Напр жение на выходе интегратора начинает линейно нарастать (отрицательное) пропорционально алгебраической сумме токов I0 + h + Ix, действующих на его входе (0) - значение тока, формируемого генератором 3 тока; И - значение тока через резистор 6; х - значение тока через резистор 14, пропорциональное величине сопротивлени  преобразуемого резистора 15). Должно соблюдатьс  условие0 Ix-Н lo. По окончании интервала to напр жение на выходе интегратора достигает некоторой величины, пропорциональной значению сопротивлени  преобразуемого резистора 15. Токовый переключатель 4 по команде таймера 8 отключает выход генератора 3 тока от входа интегратора 5, при этом напр жение на выходе интегратора 5 начинает линейно убывать пропорционально разности токов (И - х), действующих на его входе Через интервал времени ti, когда напр жение на выходе интегратора 5 достигает нулевого уровн , на выходе блока 7 сравнени  формируетс  отрицательный перепад напр жени , который переключает пол рность напр жени  на выходе повторител -инвертора 2 на отрицательную и одновременно снова запускает таймер 8. Цикл работы преобразовател  повторитс . Продолжительность периода Т равна сумме to + ti, где to  вл етс  величиной посто нной, а ti зависит от величины сопротивлени  преобразуемого резистора.

За счет воздействи  аддитивной помехи длительности периода Т при положительной пол рности сигнала (Т4) и отрицательной ОП могут быть не одинаковы , но среднее значение периода ТСр, равное 1/2(Т+ + Т) практически неизменно .

Выражение, св зывающее выходную частоту преобразовател  f и величину сопротивлени  преобразуемого резистора RX, имеет вид

ЧA /Rx + Rn to V Rg Ri4

Re/

где А const;

Re, Rg, Rn, Ri4 - значени  сопротивлений резисторов 6, 9,11 и 14 соответственно.

Введение дополнительно в преобразователь управл емого повторител -инвертора , переключение которого осуществл етс  сигналом с выхода блока сравнени , практически устран ет вли ние аддитивных помех (в том числе временной и температурный дрейф напр жений смещени , входных токов) на выходную частоту преобразовани , а следовательно, значительно повышает точность преобразовани  сопротивлени  в частоту в широком диапазоне рабочих температур. Это позвол ет расширить услови  применени  резистивных датчиков с преобразованием сопротивлени  в частоту в сторону расширени  температурного диапазона, а также увеличить межповерочный интервал.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь сопротивлени  в частоту по авт.св. № 1310745, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности преобразовани  путем уменьшени  вли ни  аддитивных помех, в него введен

   управл емый повторитель-инвертор напр жени , вход которого соединен с выходом источника посто нного напр жени , управл ющий вход - с выходом блока сравнени , а выход - с входом генератора тока и с выводом первого резистора.

   Vr

   т

   1о

   to

   t/

   ц

   -( -t

   Фиг. г