Преобразователь сопротивления в частоту импульсов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3761798/24-24 (22) 03,07.84 ,(46) 07.01.86. Бкл . ¹- 1 (71) Специальное конструкторское бюро научного приборостроения с опытным производством Института механики полимеров АН ЛатвССР (72) В.И.Зотов и А.Я.Тауриньш (53) 621.317.33 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 560335, кл. Н 03 К 13/20,02.01.74.

Авторское свидетельство СССР

¹ 773524, кл. G 01 R 27/02,21,11.78, (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ, содержащий компаратор, источник тока, преобразователь напряжения в ток, первый источник опорного напряжения, интегратор, выполненный на конденсаторе, и два ключа, управляющие входы которых объединены и соедине„„SU„„1203705 А ны с выходом устройства, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен второй источник опорного напряжения, выход источника тока соединен с входом преобразователя напряжения в ток и с входом. устройства, выход преобразователя напряжения в ток соединен с первой обкладкой конденсатора, входом первого ключа и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, первый вход которого соединен с выходом первого источника опорного напряжения, а второй вход — с выходом второго источника опорного напряжения, вторая обкладка конденсатора и выход первого ключа соединены с общей шиной, выход компаратора соединен с выходом устройства.

1203705

Т (и — U„„) с

Ic, ем

I = I ° Кк К, где Iq

1 Кк (U -U„) ° с

871 Подписное

Филиал ППП Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к автомаике и может быть использовано н информационно †измерительн системах, применяющих измерительные датчики.

Цель изобретения — повышение точности преобразования путем увеличения линейности характеристики преобразователя эа счет развязки цепи формирования частоты импульсов от цепи преобразуемого сопротивления. 10

На чертеже представлена структурная схема преобразонателя сопротивления в частоту импульсов.

Преобразователь содержит источник 1 тока,. вход 2, преобразователь

3 напряжения н ток, интегратор, выполненный на конденсаторе 4, первый ключ 5, компаратар 6, второй ключ 7, первый 8 и второй 9 источники опорного напряжения и выход 10.

Выход источника 1 соединен с входом 2 и с гходом преобразователя 3, выход которого соединен с первой обкладкой конденсатора 4, входом ключа 5 и первым входом компаратора 6, второй вход которого соединен с выходом ключа 7, первый вход которого соединен с выходом источника 8, а второй вход — с выходом ис-., î÷íè;ê à .9.

Вторая обкладка конденсатора 4 и выход ключа 5 соединены с общей шиной, выход компаратора 6 соединен с управляющими входами ключей 5 и 7, а также с выходом 10.

Преобразователь работает слецую35 щим образом.

Ток источника 1 создает падение напряжения на измеряемом резисторе„ подключенном к входу 2, которое поступает на вход йреобразонателя 3.

Выходной ток преобразователя 3 является током заряда конденсатора 4 и его величина определяется выражениток заряда конденсатора 4; выходной ток источника 1 стабильного постоянного така;

50 сопротивление измеряемого резистора; коэффициент преобразования преобразоватеЛя 3 напряжения н ток. Ы

ВНИИПИ Заказ 8430/61 Тираж

Во время заряда конденсатора 4 ключ 5 находится в разомкнутом состояния, а через ключ 7 на второй вход кампаратора 6 подается опорное напряжение от источника -8. На перный вход кампаратора 6 подается падение напряжения на конденсаторе 4, где оно сравнивается с опорным напряжением от источника 8. Заряд конденсатора 4 происходит до тех пор, пока величина падения напряжения на нем достигает величины опорного напряжения источника 8. Тогда компаратор 6 переключается в противоположное состояние и с его выхода на управляющие входы ключей 5 и 7 поступает управляющее напряжение. Ключ 5 переходит в замкнутое состояние и образует контур для разряда конденсатора

4, а ключ 7 переключается в положение для подключения источника 9 к второму входу компаратора 6. Конденсатор 4 разряжается до тех пор,пока падение напряжения на нем становится равным опорному напряжению источника

9. Когда падения напряжений на входах компаратора 6 становятся равными величине опорного напряжения источника 9, компаратор 6 переключается снова в первоначальное состояние. В результате чего на выходе 10 формируются импульсы, частота которых пропорциональна измеряемому сопротивлению.

Таким образом, на конденсаторе 4 формируется пилообразное напряжение, период которого определяется . выражением где Т вЂ” период следования импульсов;

U — напряжение исгочника 9 опорного напряжения;

U — напряжение источника 8 опорного напряжения;

С вЂ” емкость конденсатора 4;

I — ток заряда конденсатора.

Зависимость частоты импульсов на выходе преобразователя от величины сопротинления измеряемого резистора определяется выражением