SU980277A1 - Преобразователь разбаланса дифференциальных датчиков в интервал времени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контроЬо параметров радиоэлектронной аппаратуры и параметров различных технологических процессов с помощью дифференциальных датчиков.

Известны устройства дл  преобразовани  выходных величин дифференциальных датчиков в унифицированные сигналы, содержащие частотнонезависимую мостовую схему, плечи которой образуют рабочую и компенсационную половину датчика, а также опорные элементы. Напр х ение с измерительной диагонали несет информацию о выходной величине датчика и с целью повышени  точности обычно используетс  дл  управлени  уравновешиванием моста 1.

Недостатки таких устройств - нелинейность функции преобразовани , а также невысокое быстродействие, что существенно ограничивает их использование дл  исследовани  быстропротекающих процессов.

Известен преобразователь разбаланса дифференциальных датчиков, содержащий два опорных элемента, делитель напр жени , выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого соединен с входом интегратора и первым входом сумматора 2 .

Недостаток устройства заключаетс  в том, что выходной сигнал зависит не только cJT информативного параметра 9 но и от паразитного сопротивлени  Ry,

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани .

10

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь разбаланса дифференциальных датчиков в интервал времени, содержащий два опорных элемента , делитель напр жени , выход

15 которого соединен с первым входом компаратора, выход которого соединен с входом интегратора и первым входом сумматора, введены два операционных усилител , дополнительные ком

20 паратор и сумматор, причем выход компаратора подключен к входу делител  напр жени , выход дополнительного компаратора соединен с вторым входом сумматора, выход которого подключен

Claims (2)

1. 25 к первому входу дополнительного компаратора и к общей точке половин дифференциального датчика, выходы которого подключены к входам операционных усилителей, в цепи отрицательных 30 jобратных св зей которых включены опор ные элементы, а их выходы подключены к первому и второму входам допол нительного сумматора, третий вход которого подключен к выходу интегра тора, а выход - к вторым входам:ком паратора и дополнительного компаратора . На фиг. 1.приведена функциональна  схема предлагаемого преобразовател , на фиг. 2 -временные диаграммы , по сн ющие его работу. Преобразователь разбаланса дифференциального датчика в интервал {времени содержит компаратор 1, делитель 2 напр жени , сумматор 3, ин тегратор 4, дифференциальный датчик 5, представленный четырехэлементной схемой Эс1мещени , первый операционный усилитель б с опорным элемен- том, выполненным в виде конденсатора емкостью Cg в цепи отрицательной обратной св зи, второй операционный усилитель 7 с опорным элементом , выполненным в виде конденсатора емкостью C-J в цепи отрицательной обратной св зи, дополнительный сумматор 8, дополнительный компаратор 9. При этом выход компаратора 1 дополнительно соединен с .входом пассивного делител  2 и одни из входов сумматора 3, сигнал с вых да сумматора 3 подают на один из входов дополнительного компаратора 9 и на общую точку половин дифферен циального датчика 5, а с выходов ди ференциального датчика 5 на соответ ствующие входы операционных усилите лей 6 и 7. Сигналы с выходов операционных усилителей 6 и 7 поступают соответственно на два входа дополнительного сумматора 8, на третий вход которого поступает сигнал с вы хода интегратора 4, а выход дополни тельного сумматора 8 подключен к др гому входу дополнительного компаратора 9, причем выход дополнительног компаратора 9 подключен к входу сум матора 3. Преобразователь работает следующ образом. В момент включени  напр жени  пи тани  на выходах компараторов 1 и 9 устанавливаетс  напр жение, равное + UQ . Таким образом, на выходе сумматора 3 V о- о - Этонапр жение подаетс  на общую точку половин дифференциального дат чика 5, представленной схемой замещени  дл  одной ветви и дл  другой. Выходной сигнсШ усилител  6 имее вид 2Uc.t 2UoC;;. Аналогичным образом выходной сигнал усилител  7 имеет вид Напр жение с выхода компаратора подают еще и на вход интегратора 4. Напр жение с выхода интегратора 4 имеет вид - u--; где Тц посто  нна  времени интегратора 4, Также это напр жение компаратора 1 подают на делитель 2 напр жени  с коэффициентом делени  п, напр жение с выхода делител  имеет вид Сигналы, поступающие на входы дополнительного cyivMaTopa 8, суммируютс  с коэффициентами Ua.,v;;(-1). БЫХ4(-) ых.-(+1). (Х4 апр жение с выхода дополнительного сумматора 8 имеет вид ивых1г--- и ewxi вычё 0&/Х4 1 t J .6 Если величины С,- С С -L) + :хЧ-). i Л О -Гц R С 0 Коэффициент делени  п выбираетс  таким, чтобы дополнительный компаратор 9 изменил выходное напр жение на противоположное раньше, чем компаратор 1. На дополнительном компараторе 9 происходит сравнение напр жений с выхода дополнительного сумматора 8 и с выхода сумматора 3, в момент равенства этих напр жений . происходит изменение пол рности напр жени  на выходе дополнительного компаратора 9. Равенство напр жений поступает в момент времени t , в момент времени t, с выхода дополнительного компаратора 9 получа .ем -Ujji. Тогда с выхода сумматора 3 на дифференциальный датчик поступает напр жение равное нулю . вь оТогда напр жение с выхода операционных усилителей б и 7 будет bix6i;t . - ..7t)-t, На выходе дополнительного сумматора 8 имеем 2Ml-iMl + u i Dffpг. f - 2Uoti , 1 I- Из услови  определени  равенства напр жений на входах дополнительног компаратора 9 следует 2U,t,/1 1 J t, 2U (Cx- ci).. -l-n- - . д о Ги Таким образом. и и.- :--и- - 2U - ( Ск). etf-L -C, 0-Ги О На компараторе 1 напр жение и, сравниваетс  с напр жением, поступа щим с выхода делител  2, и дл  моме та времени t, когда происходит ра венство напр жений на входах компаратора 1, имеем U:|-VU.-2U- 4(С- с) 1 О о Тй о tr, Из этого следует - (п-2).-(с; V 2) ХПри переключении компаратора 1 дикл повтор етс  с обратньми знакам дл  напр жений. При использовании индуктивного д ференциалоно U датчика, представлен ного двухэлементной последовательно схемой замещени  дл  каждой области причем дл  первой ии.лотки активное сопротивление Ry, ин ук-л-вность Ly, дл  второй и L 5( опорными элементами служат индуктивности L,. Схема включени  представлена на фиг. 3. При этом опорные элементы включают на входах 9перационных усилителей, кгикда  обмотка дифференциального датчика подключена соответственно в цепь отрицательной обратной св зи каждого из операционных усилителей. При этом описание работы устройств остаетс  без изменени , а выходна  величина описываетс  выражением Ч- (2.+ п.) 4- UL. Таким образом, интервал времени, равный разности времени срабатыва- ни  компаратора 1 и дополнительного компаратора 9, определен только информативным параметром дифференциального датчика. Следует отметить, что в результате технологического процесса у дифференциальных датчиков RJ(, данный преобразовав тель позвол ет полностью устранить их вли ние на выходной.параметр. - Формула изобретени  Преобразователь разбаланса дифференциальных датчиков в интервал времени, содержащий два опорных элемента , делитель напр жени , выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого соединен с входом интегратора и первым входом суглматора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани  в него введены два операционных усилител , дополнительные компаратор и сумматор, причем выход компаратора подключен к входу делител  напр жени , выход дополнительного компаратора соединен с вторым входом сумматора , выход которого подключен к первому входу дополнительного компаратора и к общей точке половин дифференциального датчика, выходы которого подключены к входам операционных усилителей, в цепи отрицательных обратных св зей которых включены опорные элементы, а их выходы подключены к первому и второму входам дополнительного сумма- тора, третий вход которого подключен к выходу интегратора, а выходк вторым входам компаратора и дополнительного компаратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 561909, кл. Н 03 К 13/20. 1977.
2. 2.ABJopCKoe свидетельство СССР 420117,кл. Н 03 К 13/20, 1974. Спрототип 1.

   Фиг.З