Преобразователь напряжения в частоту

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик н>830646

Ф.63

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5))pA. Ка 3 (2?) Заявлено 22.05.79 (21) 2768939/18-21 с присоединением заявки ¹ 2768968/18-21

Н 03 К 13/20

Государственный коиитет

ССС Р но делаи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.05,81. Бюллетень No 18 (53) УДК 681.325 (08 8.8) .

Дата опубликования описания 15.05.81 (72) Авторы изобретения (И.-A.A. Вирбалис, В.A. Навицкас и Э.Б. Рймкявичюс I

1 !

К аунасский политехнический институт им. атанаса Снечкуса и Паневежский завод точной механики (71) Заявители (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к измерительному преобразованию электрических величин. Оно может быть использовано при разработке аналого-цифровых преобразователей напряжения или тока с промежуточным. преобразованием в частоту.

Известен преобразователь напряжения в частоту разомкнутой структуры с переключением направления интегрирования, содержащий интегратор, два сравнивающих устройства, реверсивный переключатель и коммутатор (1).

Недостатками данного преобразователя являются сложность и динамическая погрешность °

Известен также преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, множительное устройство, первый вход которого подключен к. выходу интегратора, пороговое устройство, и два источника опорного напряжения, причем множительное устройство включено в цепь обратной связи операционного усилителя, а интегратор выполнен с устройством сброса (2 j.

Недостатком данного преобразователя является сложность.

ЗО

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе напряжения в частоту, содержащем интегратор, множительное устройство, первый вход которого подключен к выходу интегратора, и пороговое устройство, второй вход множительного устройства соединен с входной шиной преобразователя. а в качестве порогового устройства использован релейный гистереэисный элемент, вход которого подключен к выходу множительного устройства, а выход — к входу интегратора.

При этом множительное устройство выполнено на датчике Холла, а интегратор — на операционном усилителе, к выходу которого подключена обмотка возбуждения магнитной системы датчика Холла, а между ннвертирующим входом и общей шиной .включена обмотка обратной связи, расположенная на обмотке воэбу>кдения.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит множительное устройство 1, выполненное

830646

35 и№ на датчике Холла, к выходу которого подключен масштабный усилитель 2. К выходу усилителя 2 подключен вход релейного гистерезисного элемента 3.

К выходу элемента 3 подключен вход интегратора 4, выполненного на операционном усилителе 5 и обмотках 6

5 и 7 магнитной системы датчика Холла, причем обмотка 6 обратной связи включена между инвертирующим входом усилителя 5 и общим проводом и намотана на обмотке 7 возбуждения, подключенной к выходу усилителя 5.

Устройство работает следующим образом.

При одном из двух устойчивых состояний элемента 3 напряжение с его выхода, например положительное и равное .U, поступает на вход интегратора 4. За счет действия обратной связи напряжение на обмотке

6 также равно 0, в результате чего 2О ток в QGMoTKB 7 и магнитная индукция, возбуждающая датчик Холла, изменяются во времени по линейному закону.

В результате выходное напряжение Upqy

Усилителя 2 также изменяется по линейному закону

Би AU, "ММ UL UBx (1) где S — чувствительность датчика

Холла по напряжению;

А — коэффициент усиления усилителя 2;

U > — входное напряжение; вЂ,индуктивность обмотки 7;

u — коэффициент трансформации обмоток 6 и 7. 1o достижении порогового значения элемента 3, равного !<О, где коэффициент обратной связи элемента,40

3, определяющий величину его гисте.рееиса, элемент 3 изменяет состояние на противоположное и весь процесс повторяется в противоположном направленин до следующего срабатывания элемента 3. С учетом (1) выходная частота f определится выражением

5и AU@ у (2)

4kuL

За счет отличительных признаков в предлагаемом изобретении в сравнении с известным достигнуто исключение двух источников опорного напряжения, операционного усилителя и устройства сброса интегратора, т.е. упрощение преобразователя.

Формула изобретения

1. Преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор,множительное устройство, первый вход которого подключен к выходу интегратора, и пороговое устройство, о т л ич а ю щ и й.с я тем, что, с целью упрощения, второй вход множительного устройства соединен с входной шиной преобразователя, а в качестве порогового устройства использован релейный гистерезисный элемент, вход которого подключен к выходу множительного устройства, а выход — к входу интегратора.

2. Преобразователь по п.1, о т- л и ч а ю шийся тем, что мно жительное устройство выполнено на датчике Холла, а интегратор — на операционном усилителе, к выходу которого подключена обмотка возбуждения магнитной системы датчика Холла, а между инвертирующим входом и общей шиной включена обмотка обрат ной .связи, расположенная на обмотке возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Махнанов В.Д., Милохин Н.T.

Устройства частотного и времяимпульсного преобразования. N., "Энергия", 1970, с. 41-53.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 418973, кл. Н 03 К 13/20, 18.05.72 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 3508/65

Тираж 988 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4