SU989492A1 - Resistance to pulse frequency converter - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении функциональных преобразователей дл  частотно-цифровых измерительных приборов и систем.The invention relates to electrical measuring technology and can be used in the construction of functional transducers for frequency-digital measuring devices and systems.

Известен функциональный преобразователь напр жени  в частоту, содержащий интегратор с зар дным резистором на входе, нуль-орган, поду д ключенный к выходу интегратора, и формирователь напр жени  обратной св зи, включенный между выходом нульоргана и входом интегратора, параллельно зар дному резистору рклю- ,5 чен полевой транзистор, затвор которого соединен с выходом нуль-органа С1 3.A functional voltage-to-frequency converter is known, which contains an integrator with a charging resistor at the input, a null organ connected to the integrator output, and a feedback voltage shaper connected between the output of the null-organ and the integrator input parallel to the charging resistor Rc , 5 chen field-effect transistor, the gate of which is connected to the output of the zero-organ C1 3.

Недостатком данного преобразова- 20 тел   вл етс  то, что он может корректировать нелинейность.выходнойхарактеристики тех датчиков, чувствительность которых зависит от измер емой величины, представленной в виде напр жени .The disadvantage of this transform is that it can correct the nonlinearity of the output characteristics of those sensors whose sensitivity depends on the measured value, represented in the form of voltage.

Наиболее близким к данному изобретению  вл етс  преобразователь приращени  сопротивлени  тензорезистора в изменение частоты, содержащий стабилизатор тока, набор последовательно соединенных резисторов, два ключа , соединенные управл емый инвертор и интегратор, выХод которого подключен к одному из входов блока сравнени , к второму входу которого подключены выходы ключей, а выход сое динен с управл ющими входами управл емого инвертора и первого ключа С2 J,The closest to the present invention is a strain gauge resistance increment converter with a frequency change comprising a current stabilizer, a set of series-connected resistors, two keys, a connected controlled inverter, and an integrator whose output is connected to one of the inputs of the comparator unit, to the second input of which the outputs are connected keys, and the output is connected to the control inputs of the controlled inverter and the first switch C2 J,

Недостатком известного преобразовател   вл етс -то, что он не позвол ет проводить коррекцию нелинейности датчиков.A disadvantage of the known converter is that it does not allow correction of the non-linearity of the sensors.

Цель изобретени  - увеличение линейности преобразовани .The purpose of the invention is to increase the linearity of the transformation.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь сопротивлени  в частоту импульсов, содержа39 щий стабилизатор тока, набор последовательно соединенных резисторов, два ключа, последовательно соединенные управл емый инвертор и интег- ратор, выход которого подключен к одному из входов блока сравнени , к второму входу которого подключены выходы ключей, а выход соединен с управл ющими входами управл емого инвертора и первого ключа, введены блоки совпадений, ключи, блок запоминани , блок выборки, блок частотных сигнализаторов и блок управлени причем между незаземленными выводами стабилизатора тока и измер емого резистора. Вторые выводы которых со динены с корпусом, включен набор по следовательно соединенных эталонных резисторов, вывод первого из кото рых соединен с входами управл емого инвертора и первого ключа, выводы ос тальных эталонных резисторов через ключи подключены к второму входу блока сравнени , выход которого соединен с входом второго ключа и через последовательно соединенные блок частотных анализаторов, блок выборки и блок запоминани  с первыми входами блоков совпадений, вторые входы ко-: торых объединены и соединены с выходом блока сравнени , а выходы - с управл ющими входами остальных ключей , выходы блока управлени  соединены с управл ющими входами блока запоминани  и второго ключа., выход которого  вл етс  выходом преобразовател . На фиг, 1 представлена блок-схема преобразовател } на фиг. 2 и 3 временные диаграммы, по сн ющие его работу{ на фиг. - передаточные характеристики датчиков. Преобразователь содержит стабилизатор тока 1, набор эталонных резисторов 2 (Ro-rRor измерительный резис тор 3(RxK блок запоминани ., ключи 5-7, управл емый инвертор 8, ключ 9, интегратор 10 блок сравнени  11, блок выборки 12, блок частотных анализаторов 13, блок управлени  I, ключ 15, блоки совпадений 16-18, сигнальные шины 19-21. Преобразователь работает следующим образом. Работа происходит в два этапа, В процессе преобразовани  ток JQ с выхода стабилизатора тока 1 создает падение напр жени  на резисторах К, течение первого такта по команде с блока управлени  1 блок запоминани  4 выдает разрешающий сигнал на шину 19, на шины 20 и 21 поданы запрещающие сигналы. При поступлении единичного сигнала с выхода блока сравнени  11 на второй вход блока совпадени  18 обеспечиваетс  открывание ключа 7 и закрывание ключа 9 ключи 5 и 6 закрыты. В этом случае на один из входов блока сравнени  11поступает напр жение 3-(R - +Rjj ), а на другой вход - напр же- t ние с выхода интегратора 10. Интегрирование напр жени  Зд- RX (при закрытом ключе 9 управл емый инвертор 8 инвертирует входной сигнал DQ-R) происходит до тех пор, пока выходной сигнал интегратора 10 не сравниваетс  с напр жением 3 (RQ-I На временной диаграмме (фиг. 3) этому процессу соответствует участок ВС. В момент сравнени , т.е. в точке С происходит срабатывание блока сравнени , в результате чего измен етс  состо ние ключей (ключ 7 закрываетс , ключ 9 открываетс , ключи 5 и 6 закрыты). Происходит разр д интегратора 10 напр жением oRj. Через ключ 9 на второй вход блока сравнени  11 поступает напр жение JpRj. Разр д интегратора 10 происходит до тех пор (фиг, 3 участок CD) , пока напр жение на выходе интегратора 10 не сравн етс  с напр жением HgRj. В этот момент происходит срабатывание блока сравнени  t1, и следо-. вательно, соответствующее изменение состо ни  ключей 7 и 9 (на противоположные ) . Дл  момента зар да интегратора 10 справедливо равенство: 0 х 0 ( t - врем  зар да f - посто нна  интегратора 10. Дл  момента разр да имеем to .) :3oRx 2-- o x где tj - врем  разр да, Принима  The goal is achieved by the fact that in the impedance-to-pulse frequency converter, containing a current stabilizer, a set of series-connected resistors, two keys, a series-connected controlled inverter and an integrator, the output of which is connected to one of the inputs of the comparison unit, to the second input of which the key outputs are connected, and the output is connected to the control inputs of the controlled inverter and the first key, matches blocks, keys, memory block, sampling block, signaling unit and block are entered wherein control terminals of the stabilizer between the ungrounded power and the measured resistor. The second pins of which are connected to the housing include a set of successively connected reference resistors, the output of the first of which is connected to the inputs of the controlled inverter and the first key, the outputs of the remaining reference resistors are connected to the second input of the comparator unit, the output of which is connected to the input the second key and through the series-connected frequency analyzer block, the sampling block and the memory block with the first inputs of the matching blocks, the second inputs of which are combined and connected to the output of the block and outputs a - with the control inputs of the remaining keys, the control unit outputs are connected with the control input storage unit and a second key, whose output is the output transducer.. FIG. 1 is a block diagram of the converter} in FIG. 2 and 3 are time diagrams explaining his work {in FIG. - transfer characteristics of sensors. The converter contains a current stabilizer 1, a set of reference resistors 2 (Ro-rRor measuring resistor 3 (RxK memory block., Keys 5-7, controlled inverter 8, key 9, integrator 10 comparison unit 11, sampling unit 12, frequency analyzer block 13, control unit I, key 15, coincidence units 16-18, signal lines 19-21. The converter operates as follows. The operation takes place in two stages. During the conversion, the current JQ from the output of current stabilizer 1 creates a voltage drop across the resistors K, during the first stroke on command from the control unit and 1 memory unit 4 outputs an enable signal to bus 19, prohibitive signals are applied to buses 20 and 21. When a single signal is received from the output of comparator unit 11, the key 7 and the key 9 are closed to the second input of the coincidence unit 18. In this case, the voltage of 3- (R - + Rjj) goes to one of the inputs of the comparison unit 11, and the voltage from the integrator 10 output goes to the other input. Integrating the voltage HL-RX (with the closed key 9) 8 inverts the input signal DQ-R) occurs as long as the output The signal of the integrator 10 is not compared with a voltage of 3 (RQ-I In the time diagram (FIG. 3) this process corresponds to the sector of the aircraft. At the moment of comparison, i.e. at point C, the comparison unit is triggered, as a result of which the state of the keys changes (key 7 closes, key 9 opens, keys 5 and 6 are closed). Integrator 10 is discharged by voltage oRj. Through the key 9, the voltage JpRj is supplied to the second input of the comparator unit 11. The discharge of the integrator 10 occurs until the FIG. 3 section of the CD), until the voltage at the output of the integrator 10 is comparable to the voltage HgRj. At this moment, the comparison unit t1 is triggered, and the trace. preferably, a corresponding change in the state of keys 7 and 9 (to the opposite). For the integrator 10 charge moment, the equality is: 0 x 0 (t is the charge time f - the integrator constant 10. For the discharge moment we have to.): 3oRx 2-- o x where tj is the discharge time, Accepted

R,.KR, .K

..

п-)P-)

o o - oo o - o

Дл  предложенного преобразовател  дрейф нул  интегратора 10, нестабильность порога срабатывани  блока сравнени  11 не вносит погрешность в измерение. Кроме того, в данном преобразователе непосредственно в измерительной цепи отсутствуют переключающие элементы. Достаточно выполнить требовани  высокого входного сопротивлени  интегратора 10 и блока сравнени  11, чтобы пренебречь вли нием остаточных параметров ключей .For the proposed converter, the drift zero of the integrator 10, the instability of the response threshold of the comparator unit 11 does not introduce an error in the measurement. In addition, there are no switching elements in this converter directly in the measuring circuit. It is sufficient to fulfill the requirements of the high input resistance of the integrator 10 and the comparator unit 11 in order to neglect the influence of the residual parameters of the keys.

Дл  нормальной работы устройства необходимо учитывать, чтобы суммарное значение Rp +Rgrt ® измен ло режим работы стабилизатора тока 1. После осуществленна  коррекции в преобразователе значение выходной частоты пр мо пропорционально изме нению входного параметра датчика (фиг, 2с, крива  2), В этом случаеFor normal operation of the device, it is necessary to take into account that the total value of Rp + Rgrt ® changes the operation mode of current regulator 1. After the correction in the converter, the output frequency is directly proportional to the change in the sensor input parameter (FIG. 2c, curve 2). In this case

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Преобразователь сопротивлени  в частоту импульсов, содержащий стабилизатор тока, набор последовательно соединенных резисторов, два ключа, последовательно соединенные управл емый инвертор и интегратор, выход которого подключен к одному из входов блока сравнени , к второму входу которого подключены выходы ключей, а выход соединен с управл ющими входами управл емого инвертора и первого ключа, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  линейности преобразовани , в него введены блоки совпадений , ключи, блок запоминани , блок выборки, блок частотных анализаторов и блок управлени , причем между незаземленными выводами стабилизатора тока и измер емого резистора, вторые выводы которых соединены с корпусом, вк/ очен набор последовательно соединенных эталонных резисторов, вывод первого из которых соединен с выхо- 98 дами управл емого инбертора и первого ключа, выводы остальных эталонных резисторов через ключи подключены к второму входу блока сравнени , выход которого соединен с входом второго ключа и через последовательно соединенные блок частотных анализаторов, блок выборки и блок запоминани  - с первыми входами блоков совпадений, II DWniin WX V Firi - .4-fT- .---j вторые входы которых объединены и сое динены с выходом блока сравнени , а выходы - с управл ющими входами ос2 тальных ключей, выходы блока управлени  соединены с управл ющими входами блока запоминани  и второго ключа, выход которого  вл етс  выходом преобразовател , Источники информации, прин тые во внимание (1ри экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР -- ,,-,.,. .., № 376892, кл, Н 03 К 13/20, 1971. 2, Авторское свидетельство СССР по за в(е № 2«t63872/l8-21 , 31.03.78.Resistance to pulse frequency converter, containing a current stabilizer, a set of series-connected resistors, two keys, a series-connected controlled inverter and an integrator, the output of which is connected to one of the inputs of the comparator unit, to the second input of which the outputs of the keys are connected, and the output is connected to the control outputs inputs of the controlled inverter and the first key, characterized in that, in order to increase the linearity of the transformation, coincidence blocks, keys, memory block, sampling unit, b The frequency analyzers and the control unit, and between the ungrounded pins of the current stabilizer and the measured resistor, the second pins of which are connected to the case, include a set of serially connected reference resistors, the first of which is connected to the outputs of the controlled inberter and the first key , the outputs of the remaining reference resistors are connected via keys to the second input of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the second key and through the series-connected unit of frequency analyzers, the unit the samples and the memory unit — with the first inputs of the coincidence blocks; II DWniin WX V Firi — .4-fT- .--- j whose second inputs are combined and connected to the output of the comparison unit, and the outputs — to the control inputs of the other keys, the outputs of the control unit are connected to the control inputs of the storage unit and the second key, the output of which is the output of the converter. Information sources taken into account (for examination 1. USSR author's certificate -, -.,. .., No. 376892, Cl, H 03 K 13/20, 1971. 2, USSR Author's Certificate of Conduct (e No. 2 “t63872 / l8-21, 03/31/78. 7-37-3 фиг. 2FIG. 2