Преобразователь неэлектрических величин в электрический сигнал

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в качестве преобразователя неэлектрической величины в электросигнал. Цель изобретения - повышение точности за счет расширения диапазона линеаризированных участков характеристики преобразователя . Последний выполнен в виде сверхрегенератора на транзисторе с емкостной обратной связью, параметры которой установлены так, что образованы три линеаризированных участка преобразователя с различной крутизной характеристиками. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 6 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4704459/28 (22) 14.06,89 (46) 23.09.92, Бюл. М 35 (71) Научно-исследовательский технологический институт (72) В.М.Евтихов (56) Тручин А.M. Электрические измерения неэлектрических величин, — М.: Энергия, 1966, с.491.

Авторское свидетельство СССР

М 1420343, кл, G 01 В 7/00, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ,ВЕЛИЧИН В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится преимущественно к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров, малых перемещений, параметров вибраций, усилия и т.д.

Известен преобразователь неэлектрических величин в электрический сигнал, содержащий два высокочастотных генератора с включенными в контур емкостными дифференциальными датчиками, смеситель и фильтр низкой частоты.

Недостатками аналога являются невысокая чувствительность и ложность конструкции.

Известен преобразователь неэлектрических величин в электрический сигнал, содержащий сверхрегенератор, выполненный на транзисторе с емкостной обратной связью, и датчик, включенный в цепь положительной обратной связи сверхрегенератора. (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в качестве преобразователя неэлектрической величины в электросигнал.

Цель изобретения — повышение точности за счет расширения диапазона линеаризированных участков характеристики преобразователя. Последний выполнен в аиде сверхрегенератора на транзисторе с емкостной обратной связью, параметры которой установлены так, что образованы три линеаризированных участка преобразователя с различной крутизной характеристиками. 2 ил.

С

Недостатками этого преобразователя является невысокая точность.

Целью изобретения является повышение точности за счет расширения диапазона линеаризированных участков его характеристики.

Указанная цель достигается тем, что в О сверхрегенеративном преобразователе не- !(д электрических величин в электрический сиг- QQ нал, содержащем транзисторный (, сверхрегенератор с емкостным датчиком в О цепи положительной обратной связи, включены дроссель в цепь питания коллектора и базы, переменная емкость между базой и эмиттером транзистора, один электрод емкостного датчика заземлен, а датчик выполнен с возможностью дискретного изменения его емкости.

На фиг.1 и фиг.2 приведены соответственно схема и характеристика свехрегенеративного преобразователя неэлектрических величин в электрический сигнал.

1763869

25

35

3

Сверхрегенеративный преобразователь неэлектрических величин в электрический сигнал содержит сверхрегенератор 1 с автосуперизацией, собранный на транзисторе 2, с емкостным датчиком 3 в цепи положительной обратной связи сверхрегенератора 1, включенного одной из обкладок на корпус, а другой обкладкой через разделительный конденсатор 4 к коллектору транзистора 2 при этом эмиттер транзистора зашунтирован конденсатором 5 на корпус, а последовательно цепи питания коллектора и базы транзистора 2 включен дроссель 6, при этом емкостной датчик 3 снабжен механизмом перемещения 7 одной из обкладок, который имеет несколько регулируемых фиксированных положений.

Сверхрегенеративный преобразователь неэлектрических величин в электрический сигнал работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал по цепи положительной обратной связи сверхрегенератора 1 на участке коллектор-эмиттер проходит с коллектора транзистора 2 через конденсатор 8 на эмиттер транзистора 2, а также через разделительный конденсатор 4 и емкостной датчик 3 на корпус, а далее с корпуса через шунтирующий конденсатор 5 на эмиттер транзистора 2, при этом дроссель 6 препятствует замыканию противофазн ого высокочастотного сигнала положительной обратной связи на корпус.

При внешнем неэлектрическом воздействии-на емкостной датчик 3 происходит изменение величины положительной обратной связи сверхрегенератора 1, что приводит к изменению огибающей вспышек свободных колебаний в резонансном контуре 9 сверхрегенератора 1, при этом изменяется средний ток потребления сверхрегенератором 1 и сигнал на выходе сверхрегенератора 1, пропорциональный току потребления сверхрегенератора 1„изменяется по закону изменения внешнего неэлектрического или b, Механизм перемещения 7 одной из обкладки емкостного датчика 3 может быть выполнен, например, с использованием винтовой пары или дифференциального винта, Соединение цепи положительной обратной связи сверхрегенератора t с корпусом позволяет использовать емкостной датчик 3, одна из обкладок которого соединена с корпусом, что приводит к упрощению конструкции сверхрегенеративного преобразователя неэлектрических величин в электрический сигнал, так как отпадает необходимость в одной высокочастотной цепи для подключения емкостного датчика и в изоляции одной из его обкладок от корпуса.

Возможность изменения рабочего режима сверхрегенеративного преобразователя с помощью механизма перемещения 7 одной из обкладок емкостного датчика 3 позволяет изменять коэффициент преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал К и изменять величину рабочего участка сверхрегенеративного преобразователя, что повышает точность сверхрегенеративного преобразователя неэлектрических величин в электрический сигнал.

Для сверхрегенеративного преобразователя неэлектрических величин в электрический сигнал работающего, например, на частоте 60 МГц при частоте суперизации 45

ГКц, экспериментально найдены коэффициент преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал К и величина рабочего участка сверхрегенеративного преобразователя I, которые соответственно равны: К1 = 400 м В/мкм, К2 = 100 мВ/мкм, K3 = 70 м В /MKM, 11 = 5 м км, !2 = 10 м км и l3 =

20 мкм, при этом при изменении величины конденсатора Со изменяются одновременно и величины К и 1, 45

50 воздействия на емкостной датчик 3, Характеристика сверхрегенеративного преобразователя неэлектрических величин в электрический сигнал найденная экспериР ментально, имеет три участка характеристики I>; lz и !з, в которых характеристика, линейна и в которых коэффициент преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал принимает разные максимальные значения. При.этом механизм перемещения 7 одной из обкладок емкостного. датчика 3 обеспечивает регулируемое фиксированное положение этой обкладки так, что рабочий режимсверхрегенеративного преобразователя находится на участке характеристики I> или 1b

Формула изобретения, Преобразователь неэлектрических величин в электрический сигнал, содержащий сверхрегенератор, выполненный на транзисторе с емкостной обратной связью и связанный с его выходом емкостной датчик,о тл ича ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности за счет расширения диапазона линеаризированных участков характеристики преобразователя, он снабжен дросселем, включенным в цепь питания коллектора и базы, переменной емкостью включенной между базой и эмиттером транзистора, один электрод емкостного датчика заземлен, в датчик выполнен с возможностью дискретного изменения его емкости.

1763869

1 !

Редактор

Заказ 3449 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

О г

Фиг я

Составитель В.Евтихов

Техред M.Ìîðãåíòàë . Корректор А.Козориз