[go: up one dir, main page]

SU1168874A1 - Variable-capacitance transducer - Google Patents

Variable-capacitance transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1168874A1
SU1168874A1 SU833629708A SU3629708A SU1168874A1 SU 1168874 A1 SU1168874 A1 SU 1168874A1 SU 833629708 A SU833629708 A SU 833629708A SU 3629708 A SU3629708 A SU 3629708A SU 1168874 A1 SU1168874 A1 SU 1168874A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
switch
analog
shot
Prior art date
Application number
SU833629708A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Алексеевич Селиванов
Борис Петрович Подборонов
Сергей Анатольевич Сергеев
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4903
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4903 filed Critical Предприятие П/Я Г-4903
Priority to SU833629708A priority Critical patent/SU1168874A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1168874A1 publication Critical patent/SU1168874A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

1. ЕМКОСТНЫЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащийдва одновибратьра, во врем задающие цепи которых подключены два конденсатора датчика, генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с входом первого одновибратора, а также фильтр, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности преобразовани , в него введены. источник двупол рного напр жени , коммутатор с трем  аналоговыми и двум  управл юпщми входами, блок делени  с одним аналоговым и двум  управл ющими входами, причем вых.рды одновибраторов соединены соответственно с первым и вторым управл ющими входами коммутатора и блока делени , выходы источника соединены с аналоговыми входами коммутатора , выход которого соединен с входом фильтра, выход фильтра соединен с аналоговым входом блока делени , а генератор имеет второй инвертированный выход, соединенный с входом второго одновибрат.ора. 2.Преобразователь по п.1, о т личающийс  тем, что блок делени  содержит дифференциальный интегратор,, фильтр, коммутатор с двум  управл ющими и двум  аналоговыми входами, причем аналоговые входы коммутатора соединены с выходом дифференциального интегратора и общей шиной соответственно, фильтр подключен между выходом коммутатора и инвертирующим входом дифференциального интегратора, аналоговый вход блока делени  соединен с «е (Л инвертирующим входом дифференциального интегратора, а зД равл кицие входы блока соединены с управл ющими входами коммутатора. 3.Преобразователь, по п.1, о т личающийс  тем, что одновибратор содержит два логических элемента 2И-НЕ, ключ, причем первый о вход первого элемента соединен с 00 00 емкостным датчиком, а второй вход с вторым входом BTopioro элемента и входом одновибратора, выход .первого 4;ai элемента соединён с первым входом второго элемента, выход которого соединен с выходом одновибратора, а ключ включен между первым входом первого элемента и общей шиной, причем управл ющий вход ключа соединен с входом одновибратора.1. CAPACITOR TRANSMITTER, containing two one-shot, during which drive circuits are connected two sensor capacitors, a clock generator, the first output of which is connected to the input of the first one-oscillator, as well as a filter, which is introduced into it to increase the accuracy of the conversion. a source of two-pole voltage, a switch with three analog and two control inputs, a dividing unit with one analog and two control inputs, the output of a single vibrator connected to the first and second control inputs of the switch and the dividing unit, the source outputs are connected to the analog inputs of the switch, the output of which is connected to the input of the filter, the output of the filter is connected to the analog input of the dividing unit, and the generator has a second inverted output connected to the input of the second one-channel. ra. 2. The converter according to claim 1, characterized in that the dividing unit comprises a differential integrator, a filter, a switch with two control and two analog inputs, the analog inputs of the switch are connected to the output of the differential integrator and a common bus, respectively, the filter is connected between the output of the switch and the inverting input of the differential integrator, the analog input of the division unit is connected to "e" (L the inverting input of the differential integrator, and in the equalizer the inputs of the unit are connected to the control 3.The converter, according to claim 1, is characterized by the fact that the one-shot contains two logic elements 2I-NOT, a key, the first input of the first element being connected to 00 00 by a capacitive sensor, and the second input to the second input BTopioro element and the input of the one-shot, the output of the first 4; ai element is connected to the first input of the second element, the output of which is connected to the output of the one-shot, and the key is connected between the first input of the first element and the common bus, and the control input of the key is connected to the input of the one-shot.

Description

1 Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к измерению неэлектрических величин с использованием в качестве первичного преобразовател  дифференциального емкостного датчика. Цель изобретени  - увеличение точности преобразовател  путем придани  его функции преобразовани  вида, р -V 2 . На фиг.1 представлена функционал на  схема емкостного преобразовател  с функцией V -V 1 . VK на фиг.2 - диаграммы, по сн ющие его работу. Преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, одновибраторы 2, во врем задающие цепи которых подключены дифференциальны конденсаторы (С и С,) датчика 3, источник 4 двупол рного напр жени  коммутатор 5, фильтр 6 и блок делени  7. Одновибратор 2 содержит два логических элемента 2И-НЕ 8, к одному из входов которого подключе конденсатор датчика 3, ключ 9, под тслюченный параллельно конденсатору Блок делени  образуют дифференциал ный интегратор 10, коммутатор 11, . фильтр 12, подключенный между выходом коммутатора и инвертирующим входом дифференциального интегратор Устройство.работает следующим образом. Импульс генератора, например, пр мого выхода (фиг.2а), закрьша  ключ 9, обеспечивает зар д конденсатора датчика 3 линейньм током отбора элемента 2И-НЕ. При этом одновибратор начинает вьфабатывать импульс уровнем логического О (фиг.2в), продолжающимс  до момента , когда напр жение на конденсаторе воспринимаетс  вентилем как логи ческа  1. При наличии импульса од новибратора вход фильтра 6 через ко А2 мутатор 5 подключен к источнику опорного напр жени  одной пол рности , а при его отсутствии - к общей шине (фиг.2д). С момента сн ти  импульсагенератора с пр мого выхода емкость начинает разр жатьс  через открытый ключ, подготавлива  посто нный (нулевой) уровень дл  следующего своего зар да. Одновременно по вл ющийс  импульс инверсного выхода генератора (фиг.26) осуществл ет указанные операции дл  второго одновибратора . Фильтр 6 осредн ет (фиг.2е) по длительност м КС, { fKCj одновибратора напр жение ±и„ на периоде Т генератора II Uo() UoK() ТТ Дифференциальный интегратор 10 блока делени  по цепи обратной св зи коммутатор 11 - фильтр 12 уравновешивает напр жение на своем инвертирующем входе с напр жением на неинвертирующем входе (фиг.2). 71 к U(,K™ , поэтому преобразователь реализует желаемую функцию измерени  V -V . b-fl- ТТГг- 1 - С,-ьС котора  обеспечивает независимость от изменений частоты, диэлектрической проницаемости диэлектрика. При тон помимо обеспечени  общей линейности передаточной характеристики дл  датчика 3 с линейной функцией преобразовани  измер емой неличины в емкость схема обеспечивает существенную линеаризацию передаточной характеристики при использований датчика с нелинейной функцией преобразовани  (как результат делени  нелинейности на нелинейность ). Кроме того, вход фильтра 6 фиксирован на опорных напр жени х (tU(j, обща  шина), так что преобразователь нечувствителен к неидентичным уровн м импульсов одновибраторов , соответствующих логическим 1 и О.1 The invention relates to a measurement technique, in particular to the measurement of non-electrical quantities using a differential capacitive sensor as a primary transducer. The purpose of the invention is to increase the accuracy of a converter by imparting its type conversion function, p -V 2. Figure 1 shows the functionality of a capacitive converter circuit with the function V -V 1. VK in FIG. 2 are diagrams explaining its operation. The converter contains 1 clock pulse generator, one-oscillators 2, during which drive circuits the differential capacitors (C and C,) of sensor 3 are connected, the source 4 of bipolar voltage switch 5, filter 6 and division unit 7. Single-oscillator 2 contains two logic elements 2I - NO 8, to one of the inputs of which a capacitor of the sensor 3 is connected, a key 9, under a switch parallel to the capacitor, the Dividing unit form a differential integrator 10, a switch 11,. filter 12 connected between the switch output and the inverting input of the differential integrator Device. works as follows. A generator impulse, for example, a direct output (fig. 2a), the key 9 is broken, provides the capacitor charge of the sensor 3 with a linear selection current of the element 2I – NOT. In this case, the one-shot begins to pulse the level of logic O (Fig. 2b), continuing until the voltage on the capacitor is perceived by the valve as logical 1. In the presence of a pulse of the new vibrator, the input of the filter 6 is connected via a A2 to the mutator 5 one polarity, and in its absence - to a common bus (fig.2d). From the moment the pulse generator is removed from the direct output, the capacitance begins to be discharged through the public key, preparing a constant (zero) level for its next charge. At the same time, the emerging pulse of the inverted output of the generator (Fig. 26) performs the above operations for the second one-shot. Filter 6 is averaged (Fig. 2e) over CS durations, {fKCj one-shot voltage ± and „on period T of generator II Uo () UoK () TT Differential integrator 10 of the dividing unit through the feedback circuit switch 11 - filter 12 balances the voltage at its inverting input with the voltage at the non-inverting input (figure 2). 71 to U (, K ™, therefore the converter realizes the desired function of measuring V -V. B-fl-TTGg-1-C, -C) which provides independence from changes in the frequency, dielectric constant of the dielectric. With a tone in addition to ensuring overall linearity of the transfer characteristic for sensor 3 with a linear conversion function of the measured non-particle to capacitance circuit provides a significant linearization of the transfer characteristic when using the sensor with a non-linear conversion function (as a result of dividing the nonlinearity by non-linearity) In addition, the input of the filter 6 is fixed at the reference voltages (tU (j, common bus), so that the converter is insensitive to non-identical levels of single-vibration pulses corresponding to logical 1 and O.

Фиг,.2FIG. 2

Claims (3)

1. ЕМКОСТНЫЙ· ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий два одновибрат&ра, во времязадающие цепи которых подключены два конденсатора датчика, генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с входом первого одновибратора, а также фильтр, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности преобразования, в него введены источник двуполярного напряжения, коммутатор с тремя аналоговыми и двумя управляющими входами/ блок деления с одним аналоговым и двумя управляющими входами, причем выходы одновибраторов соединены соответственно с перв.ым и вторым управляющими входами коммутатора и блока деления, выходы источника соединены с аналоговыми входами коммутатора, выход которого соединен с входом фильтра, выход фильтра соеди нен с аналоговым входом блока деления, а генератор имеет второй инвертированный выход, соединенный с входом второго одновибратора.1. CAPACITIVE · CONVERTER containing two one-shots, during which two capacitors of the sensor are connected, a clock pulse generator, the first output of which is connected to the input of the first one-shot, and also a filter, characterized in that, in order to increase the conversion accuracy, they are introduced into it a bipolar voltage source, a switch with three analog and two control inputs / division block with one analog and two control inputs, and the outputs of the single vibrators are connected respectively to the first and the second control inputs of the switch and the division unit, the source outputs are connected to the analog inputs of the switch, the output of which is connected to the filter input, the filter output is connected to the analog input of the division unit, and the generator has a second inverted output connected to the input of the second one-shot. 2. Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что блок деления содержит дифференциальный интегратор,, фильтр, коммутатор с двумя управляющими и двумя аналоговыми входами, причем аналоговые входы коммутатора соединены с выходом дифференциального интегратора и •общей шиной соответственно, фильтр · подключен между выходом коммутатора и инвертирующим входом дифференциального интегратора, аналоговый' g вход блока деления соединен с неинвертирующим входом дифференциального интегратора, а управляющие входы блока соединены с управляющими входами коммутатора.2. The converter according to claim 1, wherein the division unit contains a differential integrator, a filter, a switch with two control and two analog inputs, the analog inputs of the switch connected to the output of the differential integrator and • common bus, respectively, the filter · is connected between the output of the switch and the inverting input of the differential integrator, the analog 'g input of the division unit is connected to the non-inverting input of the differential integrator, and the control inputs of the block are connected to the control odes switch. 3. Преобразователь, по п.1, о т — лич ающийс я тем, что одновибратор содержит два логических элемента 2И-НЕ, ключ, причем первый вход первого элемента соединен с . емкостным датчиком, а второй вход с вторым входом второго элемента и входом одновибратора, выход .первого элемента соединён с первым входом второго элемента, выход которого соединен с выходом одновибратора, а ключ включен между первым входом первого элемента и общей шиной, причем управляющий вход ключа соединен с входом одновибратора.3. The converter according to claim 1, characterized in that the single-shot contains two logical elements 2I-NOT, a key, the first input of the first element being connected to. capacitive sensor, and the second input with the second input of the second element and the input of the one-shot, the output of the first element is connected to the first input of the second element, the output of which is connected to the output of the one-shot, and the key is connected between the first input of the first element and the common bus, and the control input of the key is connected with one-shot input. . SU 1168874. SU 1168874 1 1688741 168874
SU833629708A 1983-07-27 1983-07-27 Variable-capacitance transducer SU1168874A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833629708A SU1168874A1 (en) 1983-07-27 1983-07-27 Variable-capacitance transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833629708A SU1168874A1 (en) 1983-07-27 1983-07-27 Variable-capacitance transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1168874A1 true SU1168874A1 (en) 1985-07-23

Family

ID=21077245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833629708A SU1168874A1 (en) 1983-07-27 1983-07-27 Variable-capacitance transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1168874A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
-Патент US № 3995696, кл. 172-7, 1975. Huddart J. Емкостный.датчик деформаций с улучшенными характеристиками. Экспресс-информаци . Испытательные приборы и стенды, 1979, № 11. - . . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4743836A (en) Capacitive circuit for measuring a parameter having a linear output voltage
CN1111355A (en) Capacitance measuring device
US4091683A (en) Single channel electrical comparative measuring system
EP0303442A2 (en) Multi-frequency capacitance sensor
SU1168874A1 (en) Variable-capacitance transducer
JPS5840125B2 (en) Seidenyouriyou - Chiyokuryuden Atsuhen Kansouchi
RU2099724C1 (en) Device for measurement of electric capacitance and/or active resistance
JPS62185174A (en) Electronic energy meter
SU1767451A1 (en) Metering transducer with capacity sensor
RU2190229C1 (en) Alternating voltage-to-digital code converter
SU711680A1 (en) Analogue-digital converter
SU1323985A1 (en) Digital meter of four-pole network gain factor
SU1267290A1 (en) Converter of parameters of conductivity transducer
RU2262078C2 (en) Method and device for neutralizing capacitance of coupling of differential shift transformer with inaccessible movable electrode
SU1198436A1 (en) Infralow frequency voltage meter
SU367389A1 (en) DIGITAL VOLTMETER OF THE ACTIVE VALUE OF THE PERIODIC VOLTAGE OF AN ARBITRARY FORM
SU1415035A1 (en) Time interval-to-displacement converting device
SU566195A1 (en) Digital frequency meter
SU684733A1 (en) Converter of capacitor capacitance value into time-related voltage interval
SU445146A1 (en) Multichannel analog-to-digital converter
SU1439382A1 (en) Meter of linear displacements
SU1182414A1 (en) Apparatus for separation of alternating voltage direct component
SU385289A1 (en) FREQUENCY-PULSE DIFFERENTIATING DEVICE
SU1640821A1 (en) Frequency-to-voltage converter
SU932256A1 (en) Method of digital filtering of periodic interference in strain gauge balance and strain gauge device with digital periodic interference filtering