Частотный преобразователь сопротивления

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 819956

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 430505 (22) Заявлено 10.02.75 (21) 2103760/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.04.81. Бюллетень №13

Дата опубликования описания 17.04.81 (51) М. Кл.з

Н 03 К 13/20

Гввудлротвеииый комитет

СССР ав делам изобретений и открытий (53) УДК 621.374..38 (088,8) (72) Авторы изобретения

И. Ф. Островский, А. Г. Рыжевский и

Пензенский филиал Всесоюзного научно технологического института при (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении систем контроля и измерения параметров низкоомных маломощных резисторов.

Известен преобразователь по авт. св. № 430505, содержащий двухвходовый интегратор, выход которого подключен.к инвертирующему входу сравнивающего устройства, причем выход последнего через резисторный делитель из измеряемого и образцового сопротивлений подключен к неинверти- о рующему входу сравнивающего устройства и непосредственно к одному из входов интегратора (1) .

Недостатком известного преобразователя является то, что в нем при смещении рабочего диапазона измеряемого сопротив15 ления в область единиц и десятых долей

Ома не представляется возможным обеспечить высокой линейности и стабильности характеристики преобразования.

Данное положение объясняется тем, что 2о в указанном случае (исходя из соображений обеспечения допустимой мощности, рассеиваемой на измеряемом сопротивлении) возникает необходимость уменьшать амплитуду знакопеременного импульсного напряжения на выходе сравнивающего устройства в результате чего возрастает вес составляющей погрешности, обусловленной дрейфом нуля усилителя интегратора.

Предложенный частотный преобразователь сопротивления отличается от известного тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в него дополнительно введен усредняющий преобразователь с синхронным временным квантованием в прямой цепи, вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства, а выход — со вторым входом интегратора.

Структурная схема предлагаемого преобразователя представлена на чертеже.

На схеме изображены двухвходовый интегратор 1, сравнивающее устройства 2, делитель 3 из измеряемого и образцового сопротивлений, усредняющий преобразователь

4 с синхронным временным кв:. тованием в прямой цепи, в состав которого например, могут входить дополнительный двухвходовой интегратор, ключ, накопительный конденсатор и повторитель напряжения.

Предлагаемое устройство представляет собой частотный преобразователь с переклю819956

Формула изобретения чением направления интегрирования, причем указанное переключение в примыкающих полупгклах преобразования осуществляется за счет изменения полярности выходного напряжения сравнивающего устройства

2. Возможность повышения точностных ха- 5 рактеристик устройства и расширения тем самым диапазона преобразования основана на свойстве частотных преобразователей с переключением направления интегрирования, заключающемся в том, что при информативном выходном параметре в виде час10 тоты следования импульсов постоянная составляющая напряжения на выходе сравнивающего устройства несет информацию о значении напряжения дрейфа нуля усилителя интегратора. 15

В установившемся режиме работы преобразователя линейно-изменяющееся напряжение с выхода интегратора 1 сравнивается с уровнем напряжения на.выходе делителя

3. В момент выполнения указанного равенства, благодаря практически безынерционной цепи положительной обратной связи (с выхода сравнивающего устройства 2 на его неинвертирующий вход) происходит лавинообразный процесс перехода сравнивающего устройства 2 в новое состояние, характеризующееся изменением полярности его выходного напряжения. При этом меняется знак крутизны линейно-изменяющегося напряжения на выходе интегратора 1 и аналогичным образом начин4ет формироваться новый полупериод выходных колебаний. 30

Усредняющий преобразователь 4 осуществляет преобразование широтномодулированнпго сигнала на выходе сравнивающего устройства 2 в постоянное напряжение и в составе частотного преобразователя играет роль элемента стабилизации скважности выходных импульсов преобразователя.

Выражение, связывающее частоту выходных колебаний со значением преобразуемого параметра с учетом напряжения дрейфа ну4 ля интегратора 1, может быть представлено следующим образом: т.

1 1 (1 + Кз. ) (1 Я .

ЧТ Йо (1 К)- А где Ф -постоянная времени интегратора 1;

14- значение измеряемого сопротивления;

Ко- значение образцового сопротивления;

Уо -значение знакопеременного уровня напряжения на выходе сравЪнивающего устройства 2;

- значение дрейфа нуля интегратора 1; -безразмерный коэффициент, связывающий значения постоянных составляющих напряжения на входе и выходе усредняющего преобразователя 4.

Из последнего выражения однозначно следует, что при К >1 имеется возможность существенным образом уменьшить составляющую погрешности за счет дрейфа нуля интегратора 1 и тем самым расширить диапазон преобразуемого сопротивления в область малых значений.

Частотный преобразователь сопротивления по авт. св. № 430505, отличающийся тем что, с целью расширения диапазона преобразования, в него дополнительно введен усредняющий преобразователь с синхронным временным квантованием в прямой цепи, вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства, а выход — со вторым входом интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 430505, кл. Н 03 К 13/20, G Ol R 27/02, 1972 (прототип).

Составитель Т. Кирюхина

Редактор Б. Федотов Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1262/35 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4