Патент ссср 418972

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СФюЗ СОеэтспО

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

M. Кл. Н 03k 13/20

Заявлено 31.1.1972 (№ 1742773/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05. Ill.1974. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 25Х11.1974

Государственный номитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и отнрытий

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

А. А. Кондоров, А. А. Болтянский, О. П. Скобелев, Н. П. Саранцев и Ю. И. Барсуков

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт имени акад. С. П. Королева

Заявитель

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий дифференциальный датчик, источник стабильного постоянного напряжения, ключи и блок управления ими, нуль-орган, один вход которого соединен с источником опорного уровня, а выход подключен ко входу преобразователя временной интервал— цифровой код, другой вход которого соединен с генератором цикла.

Наличие в известном устройстве промежуточного преобразования в напряжение ухудшает метрологические характеристики, понижает надежность схемы.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых параметров, повышения чувствительности и разрешающей способности, в него введены емкостпый накопитель и регулируемый источник постоянного напряжения, один полюс которого подключен к общей шине и одной клемме емкостного накопителя, другая клемма последнего соединена с общей клеммой дифференциального датчика, вторым входом нуль-органа и управляющим входом регулируемого источника постоянного напряжения, другой полюс которого подключен к первым клеммам двух ключей, вторые клеммы которых соединены соответственно с двумя другими клеммами дифференциального датчика, а общие клеммы ключей подсоединены к полюсам источника стабильного постоянного напряжения, второй вход нуль-органа через третий ключ, управляемый генератором цикла, подключен к общей шине.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Генератор цикла 1 формирует в определенной последовательности сигналы управления, которые подаются на блок первичного преобразования 2, преобразователь временной интервал †цифров код 3 и на регистратор.

В блоке первичного преобразования 2 раз15 ность параметров 4 и 5 дифференциального датчика преобразуется в нарастающее напряжение, появляющееся на емкостном накопителе 6 во время переходного процесса начиная с момента размыкания ключа 7. При этом на20 копитель периодически заряжается током, определяемым величиной параметра 4 дифференциального датчика, а разряжается током, определяемым величиной параметра 5, под действием э. д. с. стабильного источника по25 стоянного напряжения 8. Ключи 9 и 10, управляемые блоком 11, обеспечивают режимы заряда и разряда емкостного накопителя 6.

Последовательно с емкостным накопителем включен регулируемый источник постоянного

30 напряжения 12, полярность и величина которо4)8972

-hL

Е. ц О

RoC

U, — напряжение на емкостном накопителе;

Š— напряжение источника постоянного напряжения; где

Д Lg L2

2 измеряемая разность параLo— метров;

L< — индуктивность контура I;

L2 — индуктивность контура II;

L, +- Е, — — среднее значение индуктивно2 сти контуров;

Ro — выходное сопротивление схемы; го определяются полярностью и величиной напряжения на емкостном накопителе. Чувствительность схемы и форма характеристики преобразования определяются характером связи между напряжением регулируемого источника постоянного напряжения и напряжением на емкостном накопителе. Напряжение с последнего подается на один вход нуль-органа 13.

На другой его вход подается напряжение источника опорного уровня 14. С выхода нульоргана импульс подается на преобразователь временной интервал †цифров код 3.

В исходном состоянии ключ 7 замкнут, емкостный накопитель 6 разряжен, напряжение регулируемого источника постоянного напряжения 12 равно некоторому начальному значению.

Сигналом с генератора цикла ключ 7 размыкается ца время, достаточное для нарастания напряжения на емкостном накопителе

6 до напряжения опорного уровня. При размыкании ключа 7 накопитель разряжается разность|о токов контуров I u II. Напряжение на нем нарастает. При этом изменяется напряжение регулируемого источника постоянного напряжения 12. Закон изме;пения напряжения на емкостном накопителе определ".етс характером связи напряжения регулируемого источника постоянного напряжения и напряжения на емкостном накопителе. При их равенстве и при полярности, показанной на чертеже, уравновешивающее напряжение между точками А и Б равно нулю. Вмкостный накопитель заряжается разностью токов, не изменяющейся в процессе заряда.

Зависимость напряжения на накопителе от параметров схемы может быть найдена из дифференциального уравнения, описыва.ощего процессы в измерительной цепи в переходном режиме. Это решение для случая индуктивного датчика и при одном и том же напряжении на регулируемом источнике постоянного напряжения и íà емкостном накопителе имеет вид:

С вЂ” емкость конденсатора емкостного накопителя.

В момент равенства напряжений емкостного накопителя 6 и источника опорного уровня

14 нуль-орган 13 посылает импульс в преобразователь временной интервал — цифровой код 3. Для принятых допущений длительность импульса «временных ворот» между фронтом управляющего импульса и фронтом импульс." с нуль-органа имеет вид. оп Ro

AL

Е—

Lo где U напряжение источника опорного уровня.

Далее временной иптервал преобразуется в цифровой код одним из существующих методов с помощью преобразователя временной интервал — цифровой код 3.

Предлагаемый аналого-цифровой преобразователь может быть использован совместно с параметрическими датчиками в широком диапазоне изменения параметров. С его помощью можно выполнять функциональное преобразование измеряемой разности параметров, Благодаря этом, при работе с недифференциальными индуктивными датчиками может быть получена линейная характеристика преобра",îâàíèÿ в целом.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий дифференциальный датчик, источник стабильного постоянного напряжения, ключи и блок управления ими, нуль-орган, один вход которого соединен с источником опорного уровня, а выход подключен «о входу преобра40 зователя временной интервал — цифровой код, другой вход которого соединен с генератором цикла, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых параметров, повышения чувствительности и разре45 шающей способности, в него введены емкостный накопитель и регулируемый источник постоянного напряжения, один полюс которого подключен к общей шине и одной клемме емкостного накопителя, другая клемма послед50 него соединена с общей клеммой дифференциального датчика, вторым входом нуль-органа и управляющим входом регулируемого источника постоянного напряжения, другой полюс которого подключен к первым клеммам двух

55 ключей, вторые клеммы которых соединены соответственно с двумя другими клеммами дифференциального датчика, а общие клеммы ключей подсоединены к полюсам источника стабильного постоянного напряжения, второй

60 вход нуль-органа через третий ключ, управляемый генератором цикла, подключен к общей шине, 418972

Составитель Л. Кузнецов

Редактор Б. Федотов

Текред 3. Тараненко

Корректор О. Тюрина

Заказ 1766 9 Изд. ¹ 599 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2