Способ преобразования ^?с1-параметров в частоту
ОП ИСАНИЕ
И:ЗО6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
375585
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 28.Ч.1971 (№ 166<2647/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 23.1II.1973. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 14Х1.1973
М. Кл. G 01r 2.7/26
Комитет по аелам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР. УДК 621.317.33 (088.8)
Авторы «( изобретения В. В. Метальников; T. Н. Рыжевская, Э. К. Шахов-и В; М. Шляндин
Пензенский политехнический институт
Заявитель
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ RCL-ПАРАМЕТРОВ В ЧАСТОТУ
< пнт — днфф< —
Известные способы преобразования RCLпараметров в частоту, основанные на частотном уравновешивании мостовых схем, в которые включены исследуемые RCL-элементы, обладают большим временем установления частоты на их выходе.
Способы преобразования RCL-параметров в частоту, основанные на использовании переходных процессов в интегрирующих RCили RL-цепях, имеют обратно пропорциональную зависимость частоты от RCL-параметров.
Цель изобретения — получение линейной функции преобразования при высоком быстродействии.
Это достигается тем, что на дифференцирующую схему с постоянной времени т„, содержащую исследуемый R-, С- или L-элемент, подают линейно изменяющееся напряжение U=kt, а прямоугольный импульс на выходе дифференцирующей схемы, амплитуда U»»фф которого определяется значением преобразуемой величины, интегрируют
dU днфф — т.т — т.ф
dt где т — постоянная времени интегратора.
В момент равенства интеграла определенному его значению переключают напряжение, питающее дифференциальную схему, т. е. если сначала подавали линейно возрас5 тающее напряжение U=kt, то теперь подают линейно падающее напряжение U=
= U — И, где U — пороговое напряжение.
После переключения линейно изменяюще10 гося напряжения полярность прямоугольного импульса на выходе дифференцирующей схемы изменяется на обратную. Этот импульс также интегрируется до определенного значения интеграла, после чего вновь переклю15 чают линейно изменяющееся напряжение на обратное, и циклы преобразования повторяются.
Так как амплитуда < ./»,фф импульсов на выходе дифференцирующей схемы прямо пропорциональна постоянной времени т, равной RC или L< R, т. е. пропорциональна преобразуемому параметру, а время заряда интегратора до определенного значения
«заряд — разряд» интегратора, прямо пропорциональна преобразуемому RCL-параметру.
Действительно, в момент равенства выходного напряжения интегратора U„„„„„пороговому
30 значению U
3.75585
U„= В», c откуда
Фое.f
На фиг. 1 показана блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие способ.
Устройство состоит из дифференцирующей схемы 1 (например RC- или RL-цепи), интегратора 2, сравнивающего устройства 8 и управляемого генератора 4 треугольного напряжения.
Линейно возрастающее напряжение, фиг. 2, а, с выхода генератора 4 поступает на дифференцирующую схему 1. Положительный импульс, фиг. 2, б, напряжения на выход схемы 1 интегрируется интегратором 2. В момент равенства напряжения, фиг. 2, в, на выходе интегратора пороговому напряжению (У„срабатывает сравнивающее устройство 8, которое выдает сигнал на генератор 4. В результате с генератора 4 выдается на генератор 4. В результате с генератора 4 выдается линейно падающее напряжение, а со схемы
1 — импульс отрицательной полярности. В момент разряда интегратора 2 до другого порогового уровня U„, вновь срабатывает сравнивающее устройство 3, и с генератора 4 выдается линейно возрастающее напряжение и т. д.
Частота переключения генератора 4 (фиг. 2, г) пропорциональна измеряемому параметру.
На фиг. 2 пунктиром показан случай, когда значение преобразуемого RCL-параметра увеличилось. При этом увеличились амплитуда импульсов на выходе дифференцирующей
5 схемы 1 и скорость заряда интегратора и раньше сработало сравнивающее устройство, т. е. повысилась выходная частота преобразователя.
Данный способ можно использовать и для
lo преобразования в частоту сигналов дифференциальных RCL-датчиков и мостовых датчиков. Для этого дифференциальный датчик необходимо включить в мостовую дифференцирующую схему, а сигнал разбаланса мо15 ста интегрировать.
Предмет изобретения
20 Способ преобразования RCL-параметров в частоту, основанный на использовании процессов в RC- или RL-цепях при периодическом возмущающем воздействии, отличаюи ийся тем, что, с целью получения линейной
2s функции преобразования при высоком быстродействии, элемент, параметр которого преобразуется в частоту, включают в дифференцирующую схему, на которую подают линейно изменяющееся напряжение, и интегриЗО руют полученное напряжение до момента равенства интеграла определенному значению, в момент равенства переключают линейно изменяющееся напряжение и интегрируют напряжение обратной полярности на выходе
35 дифференцирующей схемы до определенного значения интеграла.
Фаз 2
Составитель Л. Устинова
Техред 3. Тараненко
Корректор А. Дзесова
Редактор Т, Рыбалова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1702/4 Изд. № 1379 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитетз по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
