Преобразователь неэлектрическойвеличины b частоту

О П И С А H H K ÄÄ,sslygs

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 10. 79 (21) 2829116/18-21 (5t)M. Кл.

Н 03 К !3/20 с присоединением заявки М

ГаеуАерстеехный квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.8!. Бюллетень М 28 (53) УДК АЗ!.325 (088.8) пв делам нзебретеввй и вткрытвй

Дата опубликования описания 31.07.81

Ю. В. Дробышев, В. К. Довбня, В. Е. Свердликов и Н. А. Хадасевич

1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

Белорусский институт механизации сельского хозяйства

5 K ° u (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ

В ЧАСТОТУ торы .(2).

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам,преобразуюшим неэлектрические величины, например температуру, освещенность .в частоту следования импульS

5 сов.

Известно устройство для измерения температуры и освещенности, содержа» щее транзисторный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями, термочувствительные диоды, включенные в разрядные цени конденсаторов, источник питания, два диода, два переменных резистора, два фотодио- да, анод первого из которых подключен к минусовой клемме источника питания, а его катод через один из переменных резисторов подключен к плюсовой клемме источника питания и к аноду одного из дополнительных дио-2 дов катод которого соединен с коллек-! тором второго транзистора мультивиб. ратора, причем второй фотодиод своим .катодом подсоединен к плюсовой клемме источника питания, а анодом — к аноду второго. дополнительного диода и через переменный резистор к минусовой клемме источника питания, а катод второго дополнительного диода подсоедииен к коллектору первого транзистора мультивибратора (!)

Однако это устройство характеризуется низкой термостабильностью и узким диапазоном измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь неэлектрической ве» личины в частоту, содержащий два транзистора, базы которых подключены к выходам соответствующих резистивных делителей, подключенных к источнику питания, эмиттеры соединены с положительной шиной источника пн" тания, коллектор первого транзистора подключен к первому выводу конденсатора, датчик, нагрузочные резис8

I терморезисторами или термисторами, а для измерения освещенности в качестве их включают фоторезисторы.

Для измерения относительной влажности атмосферы(разности температур) включают четыре терморезистора, но два из них, например20 и 22, оставляют сухими, а 21 и 23 помещают в среду со 1007-ной влажностью.

Преобразователь работает следующим образом.

< При подключении питания вследствие несимметричности схемы один из динисторов мультивибратора оказывается открытым. Если открывается динистор

l2, то времязадающий конденсатор 6 начинает заряжаться по цепи: плюс источника 15 питания, транзистор 4,конденсатор 6, резистор 3, открытый динистор 12, минус источника питания.

По мере заряда конденсатора 6 напряжение на закрытом динисторе Il возрастает и при достижении на нем напряжения отпирания он переключается в открытое состояние. Конденсатор 6 начинает разряжаться по цепи: резистор

2, с которого снимается импульс напряжения, открытый динистор 11, диоды !

О и 14. Последний шунтирует резистор 3 по отношению к току разряда конденсатора 6 через открытый динистор

11. В случае протекания тока разряда по резистору 3 на нем бесполезно выделяется обратный импульс напряжения. В результате мощность в импульсе, снимаемом с резистора 2, оказывается значительно меньше. Кроме того, обратный ток сразу же запирает динистор 12 за счет прямого сопротивления диода 10, который предотвращает протекание разрядного тока через источник 15 питания и снижение мощности в импульсе.

85176

Преобразователь неэлектрической величины в частоту содержит датчик

I, нагрузочные резисторы 2 и 3 и транзисторы 4 и 5, причем коллекторы транзисторов соединены с обкладками конденсатора 6. Каждая дополнительная цепочка 7 и 8 состоит из встречно- параллельно; соединенных диода 9 (10)и динистора 11 (12)и последовательно связанного с ними диода

13 (14 катод которого подключен к коллектору транзистора 4(5), Аноды ди45 нисторов 11 и 12 через нагрузочные резисторы 2 и 3 соединены с катодами диодов 13 и 14 соответственно, а катоды динисторов — сминусовым полюсом источника 15 питания. Резисторы

16-19 цепей базовых смещений транзисторов 4 и 5 включены для выбора рабочих точек упомянутых транзисторов.

Датчик включает четыре резистора

20-23, соединенных по мостовой схеме.

Для измеренич температуры элементы

20 и 22 могут быгь металлическими

Э5

Недостатком данного преобразователя является узкий диапазон измерения.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь неэлектрической величины в частоту, содержащий два транзистора, базы которых подключены к выходам соответствующих резис- 10 тивных делителей, подключенных к источнику питания, эмиттеры соединены с положительной шиной источника питания, коллектор первого транзистора подключен к первому выводу конденсатора

Э датчик, нагрузочные резисторы, в коллекторную цепь каждого транзистора введена цепь из двух последовательно соединенных диодов и параллельно включенного первому из диодов динисто- gp ра, причем анод первого диода и катод динистора соединены с отрицательной шиной источника питания, катод первого диода и анод динистора через соответствующий нагрузочный ре- 25 зистор подключены к коллектору соответствующего транзистора и катоду второго диода, второй вывод конденсатора соединен с коллектором второго транзистора, а к базам транзисторов 30 подключены выходы датчика.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

После окончания разряда конденсатора б он начинает перезаряжаться током по цепи:плюс источника 15 питания, транзистор 5, конденсатор 6, резистор 2, открытый динистор 11, минус источника иитания. По .мере заряда конденсатора 6 напряжение на закрытом динисторе 12 возрастает и при достижении напряжения отпирания последний переключается в открытое состояние. Конденсатор 6 начинает разряжаться по цепи: резистор 3, с которого снимается импульс напряжения, открытый динистор 12, диоды 9 и 13, а затем начинается заряд конденсатора 6, пол30

5 8517 ностью повторяющий первоначальный процесс заряда.

В зависимости от подбора резисторов 16-19 обеспечивающих смещение рабочей точки, и в зависимости от разности 5 потенциалов, поступающей на базы транзисторов 4 и 5 с диагонали мостовой схемы чувствительных элементов 2023, один из транзисторов открывается больше и через него протекает боль- 1в ший ток, а другой — меньше и через него протекает меньший ток. В результате с резисторов 2 и 3 снимаются импульсы напряжения, частота и скважность которых пропорциональны разностщз потенциалов, снимаемой с диагонали мостовой схемы элементов 20-23 и, следовательно, преобразуемой величине.

Для удобства обработки импульсов, снимаемых с резисторов 2 и 3, их 2о можно подать либо на интегрирующую цепочку и получить напряжение, пропорциональное длительности импульсов, т.е. преобразовать в аналоговый сигнал, либо подать на диф- 25 ференцирующую цепочку и получить число импульсов, пропорциональное измеряемой величине, т.е. преобразовать в цифровой код. Формула изобретения

Преобразователь неэлектрической величины в частоту, содержащий два

68 б транзистора, базы которых подключены, к выходам соответствующих резистивных делителей, подключенных к источнику питания, эмиттеры соединены с положительной шиной источника питания, коллектор первого транзистора подключен к первому выводу кондечсатора, датчик, нагрузочные резисторы, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в коллекторную цепь каждого транзистора введена цепь из двух последовательно соединенных диодов и параллельно включенного первому из диодов динистора, причем анод первого диода и катод динистора соединены с отрицательной шиной источника питания, катод первого диода и анод динистора через соответствующий нагрузочный резистор подключены к коллектору соответствующего транзистора и катоду второго иода, второй вывод конденсатора соединен с коллектором второго транзистора, а к базам транзисторов подключены выходы датчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 556350, кл. б 01 К 7/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

У 516914, кл. 8 01 К 7/16, 1974 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 6389/87

Тираж 988 Подписное

Филиал IIIIII Патент" г.Ужгород,ул.Проектная 4