Устройство для формирования измерительных импульсов в анализаторах частиц в жидкостях

Сеюз Советсини

Сецнаннетичесннк

Раснубннн

Р : Ф ч К9глгг/, а

- &) 4 ю а

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) айвлено 2 0678 (21)2631654/28-13 (51) М. нл, G 01 N 33/16 (23) ПРноРнтет — (32) 25.08. 77

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (З1) 10390/77 (ЗЗ} швейцария

Опубликовано Î5О58О.Бюллетень % 17 (И) УЛК 615.471 (088.8) дата онУбликованнн описания 050580

Иностранец

Вальтер Гуггенбюль (Швейцария) (73) Автор изобретении

Иностранная фирма "Контравес АГ (Шв ейцари я ) Pl) Змзнтель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАН ИЯ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

В АНАЛИЗАТОРАХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТЯХ

Изобретение относится к анализаторам состава жидких веществ.

Известно устройство для формирования измерительных импульсов в анализаторах частиц в жидкостях, содержащее измерительный элемент с двумя электродами, управляемый блок питания, приемное устройство с усилителем и фильтр верхних частот (1 j, Однако при работе этого устрой-. ства формирование измерительных импульсов сопровождается наложением помех, что приводит к искажению результатов анализа.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при формировании измерительных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены счетный блок, дифференциальный усилитель и источник опорного напряжения, выход которого соединен со вкодами счетного блока.и дифференциального усилителя через дополнительно введенные резисторы.

Кроме того, управляемый блок . питания выполнен в виде источника стабильного напряжения, соединенного последовательно с ограничительным резистором и токоопределяющим элементом, выполненным преимуществе-нно, в виде полевого транзистора, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя.

Кроме того, ограничительный резистор упрачяемого блока питания соединен со счетным блоком и дифФеренцнальны-. Усилителем, а выход приемного устройства соединен со вторым входом дифференциального усилителя через переходной конденсатор .

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для формирования измерительных импульсов в анализаторах частиц в жидкостях.

@ Устройство содержит управляемый блок nHT aa .ия, x oT op z res.m eH Mezc y клеммаьа 1 и 2, соединенными с клеммами 3 и 4 соответственно. Блок питания состоит из источника 5 стабильного напряжения, ограничительного резистора б и токоопределяющего элемента 7, имеющего управляющий вход 8. Определяющий элемент 7 является приводимым в действие в об о ласти насыщения палевым транзисто733524

40

60 ром. Могут быть применены также другие, содержащие зону насыщения полупроводниковые элементы, например, биполярный транзистор или такжесоответствующим образом включен1 ный оптрон.

Устройство включает коммутируемую цепь, в которую входит измерительный элемент 9, подключенный через общую клемму 1 к элементу 7.

Элемент 7 через общий узел 10 цепи связан с ограничительным резистором 6.

Кроме того, устройство включает приемное устройство 11, которое содержит операционный усилитель 12 с высоким входным импедансом. Входная клемма 13 неинвертирующего входа усилителя 12 соединена с клеммами 1 и 3 и, тем самым, с электродом измерительного элемента 9. Другая входная клемма 14 инвентирующего входа усилителя 12, через резистор

15 соединена с выходной клеммой 16 усилителя 12 и через конденсатор 17, а также узел 18 цепи присоединена к клемме 2, и тем самым, к другому электроду измерительного элемента 9.

К тому же узел 18 цепи через узел 19 цепи присоединен к цепи 20 з аз емл ения. Такого рода схема действует как фильтр верхних частот. Предельная частота фильтра верхних частот, соответствует постоянной времени последовательной цепи резистор 15 конденсатор 17. Выходная клемма 16 операционного усилителя 12 соединена с выходом или выходной клеммой 21 приемного устройства 11 через конденсатор 22, в то время как выходная клемма 21 через резистор 23, узел 24 цепи и незначительный внутренний импеданс соединена с источником 25 стабилизированного опорного напряжения.

Посл едон ат ельн ая цепь к онд енсатора 22 и резистора 23 образует второй фильтр верхних частот той же предельной част оты .

На выходе устройстна установлен счетный блок 26, состоящий иэ операционного усилителя 27 с выходом 28, инвентирующим входом 29, резистором 30 цепи обратной связи, входного резистора 31. Причем неинвертирующий вход усилителя 27 подключен к узлу 32 цепи.

Клемма 21 соединена с управляющим входом 8 через дифференциальный усилитель 33 ° Клемма 21 соединена с,неинвертирующим входом 34 дифференциального усилителя 33, в то время как выход 35 дифференциального усилителя соединен.с управляющим входом 8. Инвертирующий вход 36 дифференциального усилителя 33 через узел 32 цепи соединен с узлом 10 цепи. Неинвертирующий вход операционного усилителя 27 соединен с узлом 32 цепи.

Устройство работает следующим образом. К узлу 10 цепи присоединяется подводящая клемма токоопределяющего элемента 7. В результате между узл ом 10 цепи и упранл яющим вхццом 8 создается стабилизированная разность напряжеНий. Фазоные сдвиги в обоих фильтрах верхних частот в основном компенсируются, так что на клемме 21 появляется сигнал, который пропорционален первой производной по времени изменений напряжения между клеммами 3 и 4 измерительного элемента 9, спектр частот которого лежит ныше предельной частоты, причем стабилизированное напряжение источника 25 опорного напряжения наложено на сигнал, имеющийся на клемме 21.

Счетно блок 26 измеряет этот сигнал и в то же время он вычитает иэ негo напряжение источника 25 опорного напряжения. Причем узел 24 цеги служит входом счетного блока 26 для нычитаемого напряжения.

Неиннертирующий вход операционного усилителя 27 присоединен к узлу 32 цепи, который служит в качестве входа счетнorо блока 26 для слагаемого напряжения. Причем напряжение на узле 32 н основном равно напряжению на клемме 21. Разность напряжений на линии между клеммой 21 и узлом 24 усиливается операционным усилителем 27, который служит. также н качестве ныхода счетного блока 26 . Выходной сигнал пропорционален разности йапряжения на клемме 21 и узле 24, причем коэффициент пропорциональности определяется величиной резисторов 30 и 31.

Сигнал на выходе 28 счетного блока 26 представляет собой измерительные импульсы, которые подвергаются дальнейшей обработке. Сл еду ет з аметить, что соединение выходной клеммы приемного устройства 11 с входом счетного блока 26 осуществляет фильтр нижних частот: комбинация резистора 23 и незначительного внутреннего импеданса источника 25 опорного напряжения действует именно как RC — фильтр нижних частот, так что на узле 24 цепи имеет место лишь постоянное напряжение источи ика опор н ого н апр яже ни я .

Дифференциальный усилитель 33 действует таким образом, что разность напряжения на его входах сохоаняется ничтожно малой. Напряжение между узлом 32 .и клеммой 21, следовательно, н основном равно величине, возникающей на клемме 21.

Счетный блок 26 образует здесь (на клемме 21) разность мюкду действительной величиной сигнала и опорной величиной. В результате того, что действительная величина обрабатына733524

ЦНИИПИ Заказ 1784/49 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ется в счетном блоке 26, исключается как источник ошибок спад напряж ен и я н а ток оопр едел яющем эл емен— те 7, и соответственно, разность напряжения узла 10 и управляющего входа 8. В сравнении с этим устраненнг м источником ошибок вновь введенной ошибкой, вызываемой разностью напряжений обоих входов дифференциального усилителя 33, мажно пренебречь .

Так как полученные измерительные импульсы пропорциональны величине

dR< /R <, где R „— импеданс измерительного элемент а, свободного от частиц жидкости, à dR — величина изменения импедачса измерительного элемента при прохождении частиц, то температура жидкости в измерительном элементе не влияет на результаты измерения. Температура не влияет так же и на величину тока через измерительный элемент, так как эта величина регулируется стабильно. Коэффициент пропорциональности между измерительными импульсами и величиной dR, /R содержит в качестве множительного члена величину сопротивления резис-. тора 6, которая может быть большой, / не оказывая влияния на постоянную времени в схеме. Поэтому по сравнению с известными схемами достигаются более высокий уровень импульса и более короткое время установления при включении блока питания. Нако— нец, величина тока через измерительный элемент может вь бираться небольшой, поскольку это достигается путем подбора величины сопротивления резистора 6.

Таким образом, конструкция устройства обеспечивает повышение помехоустойчивости при формировании измерительных импульсов.

Формула изобретения

1. Устройство для формирования измерительных импульсов в анализаторах частиц в жидкостях, .содержащее измерительный элемент с двумя электродами, управляемый блок питания, приемное устройство с усилителем и фильтр верхних частот, о т личающееся тем,что,с целью повышения помехоустойчивости при формировании измерительных импульсов, в него введены счетный блок, дифференциальный усилитель и источник опорного напряжения, выход которого соединен с входами счетного блока и дифференциального усилителя через дополнительно введенные резисторы, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е я тем, что управляемый блок питания выполнен в виде источника стабильного напряжения, соединенного последовательно с ограничительным резистором и токоопределяющим элементом, выполненным, преимущественно, в виде полевого транзистора, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя.

3. Устройство по пп.1,2, о т л ч а ю щ е е с я тем, что ограничительный резистор управляемого блока питания соединен со счетным блоком и дифференциальным усилителем, а выход приемного устройства соединен со вторым входом дифференциального усилителя через переходной конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. D.R.Rhodes. introduction to

monopuIse, t4.Graw — HiII Book

Company. inc. New — Iork, 1959 .