Биб/и-ю-ека

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28Х.1971 (№ 1662646/18-10) с присоединением заявки №

П,раритет

Опубликовано 01.Ill.1973. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 7Х.1973

М. Кл. Н 03k 13/02

G 01r 27/26

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Ыииистров

СССР

УДК 621.317.3З(088.8) Авторы изобретенная

В. В. Метальников, T. Н. Рыжевская, С.,М. Телегин, В. Ф. дин

Тарасов, Э.,К. Шахов и В, М. Шлян

Пензенский, политехнический институт

i - " ... (и;Л="НАЯ

1й 8 г 3-:: " 1 - -"- Щ

Заявитель

БИБЛИО "=, 1-(Д

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ RCL-ПАРАМЕТРОВ В ЧАСТОТУ (о (1+1) т„= RC< или инто

dU /лифф = с.

dt — "х

U,„ôô пропорметру Х:

RC-параметра.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для работы в измерительных системах с унифицированным частотным сигналом.

Известны преобразователи RCL-парамет- 5 ров в частоту, основанные на частотном уравновешивании мостовых схем, содержащих исследуемый RCL-параметр. Однако при этом отмечается сложность реализации и большое время установления выходной часто- 10 ты (до 50 мсек). Известны также преобразователи, основанные на переходных процессах в интегрирующих RC- или К1 -цепях. Эти преобразователи при достаточном быстродействии и сравнительно простой реализа- 15 ции обладают обратно пропорциональной зависимостью выходной частоты от преобразуемого RCL-параметра.

Предлагаемый преобразователь обеспечивает линейность характеристики преобразования достаточно простыми средствами.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя RCL-параметров в частоту.

Она содержит измерительную дифференцирующую цепь 1, состоящую из исследуемого

КС1 -элемента и образцового Rc-элемента, интегрирующие усилители 2 и 3, дифференциальный усилитель 4 и делитель напряжения 5.

Временная диаграмма показана на фиг. 2. 30

Дифференциальный усилитель 4 работает в режиме ограничения. Поэтому при включении преобразователя на его выходе скачкообразно появляется напряжение Uo той или иной полярности (диаграмма б). Предположим для определенности, что первоначально появился положительный импульс амплитудой Ьс. Он поступает на вход интегрирующего усилителя 2 с коэффициентом усиления Й и постоянной времени — времязадающей цепи т. Выходное напряжение (/„з (диаграмма 7) этого усилителя, равное (о -/интс— t, (й+ 1)о дифференцируется измерительной цепью, со. держащей исследуемый RCL-элемент. Амплитуда (/д„фф выходного импульса измерительной цепи (диаграмма 8) прямо пропорциональна постоянной времени т„ измерительной цепи.

Учитывая что .с„= C„RO, т,= —, можно записать, что

L, Rî ционально измеряемому пара ай(/о

У,.фф — Х . (й + 1): где а — значение образцового

372672

Отсюда

Положительный импульс амплитудой

U >@@ интегрируется усилителем 8, и крутизна полученного на его выходе линейновозрастающего напряжения Утз прямо пропорциональна измеряемому параметру (диаграмма 9) у < (о х g (о —,,х.

Здесь k и т — параметры интегрирующих усилителей 2 и 8.

Напряжение Уину3 поступает на вход дифференциального усилителя 4. На другой вход этого усилителя подается пороговое напряжение U, полученное делением напряжения

Up в и раз делителем напряжения 5. Таким образом, пороговое напряжение имеет ту же полярность, что и напряжение U „„„3. В момент равенства этих напряжений напряжение на выходе дифференциального усилителя меняет знак, изменяется знак порогового напряжения, и описанный выше процесс повторяется для отрицательных импульсов. Длительность 1 импульса с выхода дифференциального усилителя 4 определяется из усло(интз = (п.

Зvо, 3 (/г + 1) -.

U (й + Ца а (о х

Частота f повторения импульсов на выходе дифференциального усилителя прямо пропорциональна преобразуемому параметру

k3Uî . (й + 1) Un (о

Учитывая, что U и /г))1, запишем и

10 Реализация преобразователя не представляет особых трудностей, поскольку в тракте преобразования используется сигнал переменного тока, и дрейф нуля интегрирующих усилителей и дифференциального усилителя не оказывает влияния на результат преобразования. Требования к стабильности источника напряжения также не жесткие. Погрешности интегрирования и дифференцирования могут быть сведены до приемлемой величины рациональным выбором параметров k, т и т.

Предмет изобретения

Преобразователь RCL-параметров в частоту, содержащий дифференциальный усилитель и делитель напряжения, отличающийся тем, что, с целью получения линейной функции преобразования, он снабжен двумя интегрирующими усилителями, один из которых включен между выходом дифференциального усилителя и входом измерительной дифференцирующей цепи, а второй — между выходом упомянутой цепи и входом дифференциального усилителя.

372672 ф Г и

Составитель Л. Устинова

Редактор О. Филиппова Техред Л. Грачева Корректор Е. Зимина

Заказ 1192/11 Изд. № 296 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, >К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2