Преобразователь малых приращений емкости и индуктивности в напряжение

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено11.06.76 (2!) 2370698/18-21 с присоедннеиием заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04,79,Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 10.04,79 (1655990

Союз Советских

Социалистических

Республик

Х (5!) М. Кл.

G 01 Р 27/26

Гооударотевннвй квинтет ссср оо дохам нзобрвтвннЯ н открытой (53) УДК 621,317..335,2 (088.8) (72) Автор . ввзобретеиив

Л. Л. Зейгман (7!) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАЛЪ|Х ПРИРАЩЕНИЙ ЕМКОСТИ

И ИНДУКТИВНОСТИ!

Изобретение относится к электроизмерениям, может быть использовано для повышения точности и быстродействия преобразователей малых приращений емкости и индуктивности в напряжение.

Известен преобразователь малых при- $ ращений емкости и индуктивности в пропорциональное изменение частоты периодического напряжения, содержаший коммутатор, автогенератор, круговой фазоврашатель, дополнительный коммутатор, час- 10 тотный детектор, избирательный усилитель, фаэочувствительный детектор, генератор частоты и тахогенератор (1 .

Недостаток этого ðÎÀñò погреш ность измерения, обусловленная коммута- т ционными помехами, Наиболее близок к предлагаемому преобразователь приращений емкости и индуктивности в напряжение, содержащий коммутатор (геркон) с зажимами для подклю-Р чения преобразуемых конденсаторов, коммутационный генератор, высоко астотный генератор, частотный детектор, усилитель

2 низкой частоты и фазочувствительный выпрямитель (2).

Однако у этого устрояства большая аддитивная погрешность преобразования, обусловленная коммутационными помехами, Цепь изобретения — повышение точности преобразования и быстродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь малых приращений емкости и индуктивности в напряжении, содержащий коммутатор, один и другой входы которого соответственно соединены с зажимами для подключения образцового и измеряемого конденсаторов, управляющий вход коммутатора соединен с выходом коммутационного генератора, а Bblxoll коммутатора связан со входом высокочастотного генератора, выход последнего через частотный детектор соединен со входом усилителя низкой частоты и фазочувствительиый выпрямитель, один из входов ко торого соединен с выходом коммутационного генератора, введены удвоитель час655990 тоти импульсов, одновибратор и ключ, причем вход удвоителя частоты импульсов соединен с выходом коммутапионпого генератора, а выход.— со входом одновибратора, выход последнего соединен с управ- ляюшим входом ключа, вход которого связан с выходом усилителя низкой частоты, а выход ключа - с другим входом фазочувствительного выпрямителя.

На фиг. 1 приведена функциональная 1Q электрическая схема преобразователя, на фиг. 2 приведены диаграммы напряжений, Устройство содержит образцовый конденсатор 1, коммутатор 2, коммутационный генератор 3, высокочастотный гене- 15 ратор 4, частотный детектор 5, усипитель низкой частоты 6, фазочувствительный выпрямитель 7, ключ 8, одновибратор 9, удвоитель частоты импульсов 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Измеряемый и образцовый конденсаторы 11, 1 поочередно подключают при по моши коммутатора 2 управляемого коммутационным генератором 3, к колебательному контуру высокочастотного генератора 4, При этом на выходе генератора получают пакеты высокочастотных напряжений, частота которых пропорциональна емкости конденсаторов 11 и 1, Для выделения измерительной информации из частотно-модулированных колебаний пакетное напряжение поступает на частотный детектор 5, на выходе которого выделяется низкочастотное напряжение.

Переменное напряжение частоты коммутации через усилитель низкой частоты 6 поступает на ключ 8, который закрывается импульсами с одновибратора 9 (фиг. 2в), длительность которых 6, Одновибратор запускается импульсами удвоителя частоты 10 (фиг. 2б), синхронными с моментами перекпючения коммутационного генератора 3 (фиг. 2а, б);

Таким образом, пока действует импульс с одновибратора 9 ключ 8 не пропускает сигнал на фазочувствительный выпрямитель 7 (фиг. 2д). Такая. работа ключа позволяет устранить иэ сигнала коммута50 циониые шумы при условии, если длительность перключения ty, меньше t «nnèтельности импульса одновибратора 9. Фазочувствительный выпрямитель 7 преобразует сигнал в постоянное напряжение, пропорциональное разности емкостей конденсаторов 1 1 и 1.

Исследования показали, что предельная погрешность преобразования 10 быстродействие преобразования 0,1 сек.

Формула изобретения

Преобразователь малых приращений емкости и индуктивности в напряжение, содержащий коммутатор, один и другой входы которого соответственно соединены с зажимами для подключения образцового и измеряемого конденсаторов, управляющий вход коммутатора соединен с выходом коммутационного генератора, а выход коммутатора соединен со входом высокочастотного генератора, выход последнего через частотный детектор соединен со входом усилителя низкой частоты и фазочувствительный выпрямитель, один из входов которого соединен с выходом коммутационного генератора, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, в него введены удвоитель частоты импульсов одновибратор и ключ, причем вход удвоители частоты импульсов соединен с выходом коммутационного генератора, а выход — со входом одновибратора, выход последнего соединен с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом усилителя низкой частоты, а выход ключа — с другим входом фазочувствительного выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 253924, G 01 Р 27/26, 1968.

2, Скрипник Ю. А. Модуляционные измерения параметров сигналов и цепей.

М., Советское радио", 1975, с. 16, 655990

4ur. 1

4 иг. 2

Составитель Л. Сотникова

Редактор Б, Федотов Техред Э. Чужик Корректор E. Пропп

Заказ 1509/ 35 Тираж 1089 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 5, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, -,. Проектная, 4