Диодно-емкостный измерительный преобразователь

 

Изобретение может быть использо - вано в аппаратуре контроля и измерения как электрических, так и неэлект рических величин. Цель изобретения - увеличение коэффициента преобразования - достигается за счет перезаряда измерительных конденсаторов как во время положительного, так и отрицательного полупериода питающего напряжения . Для этого в устройство дополнительно введены два диода, и еще один измерительный конденсатор. На чертеже показаны источник 1 переменного напряжения, измерительные конденсаторы 2 и 3, диоды 4-7, фильтр 8, образцовый и исследуемый конденсаторы 9 и 10, резисторы 11 и 12. Осуществляемьш В данном устройстве режим перезаряда исследуемого и образцового конденсаторов обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение чувствительности и разрешающей способности устройства в четыре раза. При этом значительно уменьшены габариты, вес и стоимость устройства. 1 ил. с S сл

СОЮЗ СОЯЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 .С .01 В 7/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4060805/24-21 (22) 22.04.86 (46) 07.06.88. Бюл. 9 21 (71) Витебский технологический институт легкой промьппленности (72) Г.П.Рыжков (53) 621.317.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 514247, кл. G Ol R 17/00, 1973. (54) ДИОДНО-EMKOCTHblA ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано в аппаратуре контроля и измерения как электрических, так и неэлектрических величин. Цель изобретенияувеличение коэффициента преобразования - достигается за счет перезаряда измерительных конденсаторов как во время положительного, так и отрицательного полупериода питающего напряжения. Для этого в устройство дополнительно введены два диода и еще один измерительный конденсатор. На чертеже показаны источник 1 переменного напряжения, измерительные конденсаторы 2 и 3, диоды 4-7, фильтр 8, образцовый и исследуемй конденсаторы 9 и 10, резисторы 11 и 12. Осуществляемый в данном устройстве режим перезаряда исследуемого и образцового конденсаторов обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение чувствительности и разрешающей способности устройства в четыре раза. При этом значительно уменьшены габариты, вес и стоимость устройства. 1 ил.

1401262

Изобретение предназначено для использования в аппаратуре контроля и измерения как электрических, так и неэлектрических величин.

Цель изобретения — увеличение коэффициента преобразования за счет перезаряда измерительных конценсаторов как во время положительного, так и отрицательнîro полупериодов питающего напряжения.

На чертеже приведена схема двоично-емкостного измерительного преобразователя.

Преобразователь содержит источник !5

1 переменного напряжения, измерительные конденсаторы 2 и 3, диоды 4-7, фильтр 8,образцовый 9 и исследуемый 10 конденсаторы и резисторы 11 и 12, Причем первые обкладки измерительных 20 конденсаторов 2 и 3 соединены с первым выводом источника 1 переменного напряжения, вторые их обкладки соединены соответственно с катодом диода

5, анодом диода 7, первым входом 2> фильтра 8 и анодом диода 4, катодом диода б и вторым входом фильтра 8, катод диода 4 и анод диода 5 через

1 соединенные параллельно образцовый конденсатор 9 и резистор 11 соединены с вторым выводом источника 1 переменного напряжения и с первой клеммой для подключения исследуемого конденсатора 10, анод диода б и катод диода 7 соединены с второй клеммой для подключения исследуемого конденсатора 10 и через резистор 12 — с вторым выводом источника 1 переменного напряжения.

Диодно-емкостный измерительный 40 преобразователь работает следующим образ ом.

Во время положительной полуволны переменного питающего напряжения через измерительный конденсатор 3 протекает ток, обусловленный параметрами резистора 11 и образцового конденсатора 9, а через измерительный конденсатор 2 -. резистора 12 и исследуемого конденсатора 10. Во время отрицательной полуволны через измерительный конденсатор 3 протекает ток, обусловленный параметрами резистора 12 и исследуемого конденсатора 10, а через измерительный конденсатор 2 - резистора 11 и конденсатора 9. Поскольку перез аряд обр азцово го

9 и исследуемого 10 конденсаторов, происходит в данной схеме как во время отрицательной, так и положительной полуволн питающего напряжения, то полагая, что конденсаторы 2 и 3 заряжаются до напряжения „близкого U (максимально), видно, что ток через измерительные конденсаторы 2 и 3 обусловлен разностью 2U -U„è суммой 2U + П,, где Uq - постоянное напряжение на соответствующем измерительном конденсаторе. Применительно к измерительному конденсатору 2 ток через этот конденсатор во время положительной полуволны пропорционален

2Пщ-U<, а во время отрицательной пропорционален 2Б@ +Uq .

Предположив, с целью упрощения анализа, что сопротивления резисторов 11 и 12 и сопротивление цепи индикатора бесконечно велики„ в установившемся режиме получают равенство зарядов на одном из измерительных конденсаторов (2U Пл)C = (2U + Uë)cî где Сп — емкость исследуемо-о конденсатора;

Со — емкость образцового кон-. денсатора, откуда

Сп -Со

U =2U

Си +C

Напряжение на втором измерительном конденсаторе имеет ту же величину, но противоположную полярно ст ь. Поскольку измерительные конденсаторы 2 и 3 соединены последовательно, напряжение на выходе фильтра 8

Сп -Со

Пон . = 2Бд = 4U — ——

C у +Со

Рассмотрев аналогичным образом работу известного устройства, получают (Пе Пл) Со = (Пт + Пп) Со откуда

Сп -Со

С„+Co

Образцовый 9 и исследуемый 10 конденсаторы работают в ином режимев режиме их заряда во время действия одной полуволны питающего напряжения, а это, в свою очередь, обуславливает токи через измерительный конФормула изобретения

Составитель В.Быков

Техред А.Кравчук

Редактор О. Головач

Корректор А.Тяско

Заказ 2779/37 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з .!40!26 денсатор, пропорциональные величинам Um + Un u Um —

Коэффициент преобразования предлагаемого преобразователя в четыре

5 раза вьппе, чем известного.

Предлагаемый диодно-емкостный преобразователь изменения емкости в напряжение отличается от известного,; 0 так как новый режим перезаряда исследуемого и образцового конденсаторов приводит при соответствующем построении схемы к увеличению чувствительности и разрешающей способности уст- 15 ройства в четыре раза, что позволяет значительно уменьшить габариты, sec, стоимость, энергопотребление приборов, разрабатываемых с использованием предлагаемого преобразователя. 20

Диодно-емко стный измерительный преобразователь, содержащий источник переменного напряжения, измери. тельный и образцовый конденсаторы, фильтр, два диода, два резистора, причем первая обкладка измерительного конденсатора подключена к первому 30 выводу источника переменного напряжения, а вторая — к первому входу фильтра и к катоду первого диода, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента преобразования, в него введены два диода и еще один измерительный конденсатор, причем первая обкладка второго измерительного конденсатора подключена к первому выводу источника переменного напряжения, вторая обкладка первого измерительного конденсатора подключена к аноду второго диода, а вторая обкладка второго измерительного конденсатора к аноду третьего диода, катоду четвертого диода и к второму входу фильтра,, анод первого и катод третьего диодов соединены через параллельно соединенные образцовый конденсатор и первый резистор с вторым выводом источника переменного напряжения и первой клеммой для подключения емкостного датчика, катод второго и анод четвертого диодов соединены с второй клеммой дпя подключения емкостного датчика и через второй резистор - с вторым выводом, источника. переменного напряжения.