Частотный датчик
Союз СоветскиХ
Социалистических
Республик
399997
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства Ме
Заявлено 04.1.1971 (№ 1612393 26-9) с присоединением заявки М
Приоритет
Опубликовано ОЗ.Х.1973. Бюллетень М 39
Дата опубликования описания 8.I I.1974
М. Кл. Н 03с 3, 06
G 01г 27/16
Государственный комитет
Совета Министров СССР ла делам изобретений и открытий
УДК 681 325.5(088.8) Автор изобретения
Заявитель
В. И. Ковальков
Научно-исследовательский институт управляющих вычислительных машин
ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК
Изобретение может быть использовано в телеметрии и в устройствах централизованного контроля при измерениях на расстоянии незначительных изменений активного сопротивления первичных преобразователей неэлектрических величин в сопротивление.
Известны частотные датчики, содержащие
RC-генератор с Г-образной фазирующей цепью, развязывающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом
RC-генератора, и измерительный мост, в одно из плеч которого включен первичный преобразователь неэлектрической величины в сопротивление.
Целью изобретения является повышение стабильности работы датчика.
Это достигается тем, что в параллельную ветвь Г-образной фазирующей цепи включена выходная диагональ измерительного моста, входная диагональ которого соединена со вторичной обмоткой развязывающего трансформатора.
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого датчика.
Сопротивление 1, конденсаторы 2 и 3 н измерительный мост 4, выполненный на сопротивлениях 5 — 8, образуют цепь положительной обратной связи усилителя на транзисторах 9 — 13, входящего в RC-генератбр. В измерительный мост 4 в качестве сопротивления
5 (преобразователя неэлектрической величины в сопротивление) могут включаться термометры сопротивлений, тензометры, омические датчики толщины и т. д. Первичная обмотка
14 развязывающего трансформатора 15 подключена к выходу усилителя генератора, а вторичная обмотка 16 — к входной диагонали измерительного моста 4. Другой (выходной) диагональю мост подключен параллельно
1о конденсатору 3 и образует Г-образную фазирующую RC-цепь генератора. Терморезистор
17 и резистор 18 образуют цепь инерционной обратной связи генератора.
Усилитель генератора выполнен на транзи15 сторах 9 — 13 с непосредственными связями.
Первый каскад на транзисторах 9, 10 выполнен по каскадной схеме, что обеспечивает высокий коэффициент усиления усилителя.
В режиме холостого хода разбаланс моста 4
2о привел бы к появлению на выходной диагонали моста напряжения, если сопротивления 6, 7, 8 равны R, а сопротивление 5, являющееся первичным преобразователем, также равно R и изменяется на величину +AR. Но, так как
25 измерительный мост 4 включен в фазирующую RC-цепь генератора и к его выходной диагонали приложено внешнее напряжение
Ug, то разбаланс моста приводит к изменению эквивалентного сопротивления паралллельпой
30 ветви фазирующей Г-образной цепи генерато399997
Предмет изобретения
17 Составитель С. Лукинская
Редактор 3. Твердохлебова Тсхрсд Л. Грачева
Корректор Н. Стельмах
Заказ 199/4 Изд. № 41 Тираж 780 П одписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобпетений и открытий
Москва, К-З5, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
3 ра. Это, в свою очередь, приводит к изменению частоты генератора. При этом уменьшение сопротивления 5 относительно начального значения R приводит к понижению частоты, а увеличение сопротивления 5 — к повышению частоты датчика. Итак, изменяя соотношение величин элементов, входящих в фазирующую цепь генератора (практически достаточно изменять величины сопротивления 1 и конденсатора 3), можно изменять вид вы- 10 ходной частотной характеристики датчика.
Выходная частотная характеристика датчика будет линейной, если выполняется условие
g =3p — 1, где р=/,/R; g=C,/Ñ,. 15
Rg — величина сопротивления 5; Са и Сз— величины емкостей конденсаторов 2 и 3; R— начальное значение сопротивления 5.
При соблюдении условия g= 1/Зр — 1 выходная частотная характеристика датчика бу- 20 дет гиперболической, т. е. период электрических колебаний датчика в этом случае будет изменяться по линейному закону. Стабильность частоты датчика при стабильном измерительном мосте определяется главным образом стабильностью элементов фазирующей цепи генератора.
Частотный датчик, содержащий RC-генератор с Г-образной фазирующей цепью, развязывающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом RC-генератора, и измерительный мост, в одно из плеч которого включен первичный преобразователь неэлектрической величины в сопротивление, отлича ощийся тем, что, с целью повышения стабильности работы, в параллельную ветвь
Г-образной фазирующей цепи включена выходная диагональ измерительного моста, входная диагональ которого соединена со вторичной обмоткой развязывающего трансформатора.
