книги / Цифровые приборы с частотными датчиками

самые жесткие требования. В частности, при выборе емкостного пре­

образователя должно быть уделено большое внимание выбору мате­ риала пластин конденсатора и крепящих деталей, конструированию преобразователя. Управляемый емкостью LC-генератор также должен обеспечивать стабильную за время между подстройками частоту им­ пульсов. Допустимая нестабильность зазора емкостного преобразова­ теля

где &F/Fвх — допустимая относительная погрешность нуля, вызван­

ная дрейфом дифференциального емкостного преобразователя; Wx —

жесткость в направлении перемещения.

Таким образом, при заданных параметрах неравновесия и жест­

кости растяжек Wx однозначно определяются допустимые значения погрешности от нестабильности емкостного преобразователя и управ­

ляемого генератора.

что в относительных единицах составляет около 2-10~3. Практически вполне реально выполнить LC-генератор стабильной частоты с такой

выполнены по схеме с цепью АРУ (см. § 3-2). Использование преобра­

зователя напряжения в частоту на варикапе позволяет получить вы­ сокое входное сопротивление вольтметра без применения специаль­

ных мер. Экспериментальные данные прибора показывают, что вход­

ное сопротивление прибора составляет 40 Мом на пределе измерения

1 в в момент наибольшего неравновесия. Порог чувствительности

вольтметра составляет 50 мкв, определяется захватыванием генерато­

ров (отношение частот генераторов равно 1 : 4) и может быть еще зна­ чительно снижен схемными способами.

Практически порог чувствительности вольтметра ограничен дрей­ фом преобразователей напряжения в частоту. Допустимая величина относительной нестабильности разностной частоты

необходимо применить все те же меры стабилизации частоты, что и

при проектировании измерительного преобразователя напряжения

в частоту.

Величина долговременного дрейфа в приборе по эксперименталь­ ным данным составила без подбора элементов 2 мв за 8 ч работы. При

понижении предела измерения необходимы дополнительные меры снижения временного дрейфа. Этот вопрос в вольтметре решен путем

использования дополнительной цепи автоматической периодической

подстройки нуля. Эта цепь содержит дополнительный реверсивный

счетчик импульсов небольшой емкости и грубый преобразователь кода в напряжение. Задача, которую осуществляет цепь, сводится к установлению нуля разности частот на входе счетчика в момент от­ соединения источника сигнала от нуль-органа по сигналу с коммута­ тора.

Чувствительность преобразователя, использованного в вольтметре, составила около 100 кгц/в, при этом время установления показаний при скачке входного напряжения на 1 в не больше 70 мсек.

Вопрос снижения предела измерения при заданной точности без применения дополнительной цепи автоматической установки нуля решен в схеме рис. 14-11, в. Здесь на входе преобразователя напряже­

ния в частоту установлен фотогальванометрический усилитель с ма­ лым уровнем дрейфа и высокой чувствительностью. В практической

разработке милливольтметра на пределе измерения 10 мв использован

фотоусилитель типа Ф 117/7 с коэффициентом усиления по напряже­

нию 10е и сопротивлением рамки 50 ом. Выходное напряжение моста

фоторезисторов Ф Р г и Ф Р 2фотоусилителя используется в качестве уп­

равляющего напряжения преобразователя, к которому в этом варианте

предъявляются значительно меньшие требования в отношении ста­

бильности частоты. Это объясняется тем, что величина относительной

нестабильности частоты, приведенная ко входу, уменьшается в КФГУКУГ

раз, т. е.

где КФГУК УГ — произведение чувствительностей фотогальванометри-

ческого усилителя и преобразователя напряжения в частоту.

Таким образом, получается, что в данной схеме к преобразователю напряжения в частоту предъявляется только требование высокой

чувствительности преобразования. В качестве такого преобразователя

в приборе использован преобразователь напряжения в частоту с ва­

рикапом, но в упрощенном варианте (без цепи АРУ), однако может быть применен и любой другой чувствительный преобразователь на­

пряжения в частоту.

Время установления показаний в приборе 0,5 сек, основная по­

грешность прибора не превышает 0,05% (без учета погрешности от­

счета) при отсутствии подстройки нуля прибора в течение нескольких дней.

Квведению и первой главе

1.А г е й к и н Д. И. Частотные и время-импульсные датчики для си­

ристики преобразователя напряжения в частоту импульсов. «Приборы и системы

турной зависимости ядерного квадрупольного резонанса для абсолютных из­

No 3.

12.Г р у з д е в И. Д. Исследование колебательной системы астрономи­ ческих часов. «Измерительная техника», 1969, § 2 .

13.Д в и н с к и х В. А. Измерение параметров усилителей с применением режима самовозбуждения. «Советское радио», 1965.

16.К а н т о р Л. Я. Методы повышения помехозащищенности приема частотно-модулированных сигналов. «Связь», 1967.

17.К а р т ь я н у Г. Частотная модуляция. Бухарест. Изд-во АН РНР,

1962.

вателей с частотным выходом. «Измерительная техника», 1966, № 8.

27.Н о в и ц к и й П. В. Проблема создания частотных датчиков для всех электрических и неэлектрических величин. «Измерительная техника», 1961, № 4.

28.Н о в и ц к и й П. В. Основы информационной теории измеритель­

искровые методы измерения скорости и расхода газовых потоков. Научнотех­ нический информационный бюллетень. ЛПИ им. М. И. Калинина, 1959, № 3.

30. Р о й з е н С. С., Ш т е й н И. М., К и б л и ц к и й В. А. Авто­ матическое регулирование и точное измерение скорости электродвигателей не­

35.Т у з о в Г. И. Выделение и обработка информации в допплеровских системах. «Советское радио», 1967.

36.Т у р и ч и н А. М. Электрические измерения неэлектрических вели­ чин. «Энергия», 1966.

counting losses of single and coincidence counting rates. Nuclear Instruments and

50.О с т р о в с к и й Л. А. Основы общей теории электроизмеритель­ ных устройств. «Энергия», 1965.

51.Р о з е н Ю. В. Предложения по проекту ГОСТ на частотные электри­ ческие сигналы. «Приборы и системы управления», 1968, № 6.

52. С е р г е е в В. И., С ы з р а н ц е в В. М. Определение характери­ стик магнитных систем индуктивных преобразователей, предназначенных для работы в аппаратуре опытовых бассейнов. «Экспериментальная гидромеханика судна». Вып. 118. «Судостроение», 1968.

53. Б л е н к е и б у р г , Н и с п е л ь , Ш м и т т . Высокочувствитель­ ный транзисторный ЯМР-спектрометр с частотной модуляцией. «Приборы для научных исследований» (русский перевод), 1966, № 8.

Генераторы — датчики давления для магистральных трубопроводов. Изв. ву­

Частотно-цифровой прибор для работы с тензодатчиками. Передовой научно-

преобразователь сопротивления, емкости и индуктивности. Изв. вузов, «Прибо­

электрических колебаний. Сб. «Автоматика, телемеханика и приборостроение». «Наука», 1964.

63. В о л к о в В. Г. Частотные и частотно-импульсные датчики темпера­ туры и давления для телеметрических измерений в море. Сб. «Методы и приборы для океанологических исследований». Труды Института океанологии АН СССР,

нелинейной обратной связью. Сб. «Автоматический контроль и методы электри­ ческих измерений». Т. 2, Новосибирск, «Наука», 1967.

68. Г у т н и к о в В. С. Избирательные цепи транзисторных 7?С-генера- торов. Труды ЛПИ, 1965, № 256.

69. Г у т н и к о в В. С. Методы построения частотных датчиков на прин­ ципе автоподстройки элементов частотнозависимых цепей генераторов. Авторе­

аппаратура для измерения усилий.и интегрирования импульса силы. Труды ЛПИ, 1968, № 294.

71. Г у т н и к о в В. С. Генератор с автоподстройкой частоты для ли­ нейного преобразователя емкости в период колебаний. «Измерительная техника»,

противлениях ФСК-1. Труды Казахского научно-исследовательского института

мерительные цепи силоизмерительных индуктивных частотных датчиков.- Труды

сопротивления, емкости и индуктивности в частоту. «Измерительная техника», 1963, № 6.

цифровых приборов с индуктивными датчиками. Научно-технический информа­ ционный бюллетень ЛПИ им. М. И. Калинина, 1961, № 3.

83.П о л и т и. Телеизмерительное устройство типа 4M —4M на полупро­ водниковых триодах. Сб. «Управление и измерение на расстоянии». Вып. 3. Изд-во иностр. лит., 1960.

84.П о п о в В. С. А з а р к и н В. А. Многопредельный полупровод­ никовый омметр. Изв. вузов. «Приборостроение», 1968, № 1 .

85. П о п о в В. С., Н у ж д и н а Л. А. Аналоговый преобразователь электрического сопротивления в частоту переменного тока. Авт. свид. № 146209. Бюллетень изобретений, 1962, № 7.

86. Р а н ь я н, Х э р р и . Компенсация паразитной емкости в генераторе поднесущей частоты с тензодатчиком. Сб. «Управление и измерение на расстоя­ нии». Вып. 2. Изд-во иностр. лит., 1959.

87. Р о д и о н Э. И. Методы линеаризации функции преобразования частотно-цифровых приборов с индуктивными датчиками. Сб. «Цифровая элек­ троизмерительная техника». Вып. 2. ОНТИприбор, 1964.

88. Р о д и о н Э. И., Н о в и ц к и й П. В. 4астотно-цифровой.индук­ тивный динамометр. Авт. свид. № 169839. Бюллетень изобретений № 7,-;:1965.

89- Р о д и о н Э. И. Теоретическое и экспериментальное исследование путей построения индуктивных частотных датчиков цифровых приборов для измерения неэлектрических величин. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. ЛПИ им. М. И. Калинина, 1967.

90. Р у к и н а Л. К. Преобразователь напряжение—частота с управляе­ мой емкостью р—л-перехода. Труды ЛПИ, 1968. № 294..

91.С а а к о в Э. О. Теория и расчет избирательных RC-систем. Госэнерго-

издат, 1954.

92.С а м и т о в Ю. 10. Прецизионный прибор по методу биений для вы­ сокочастотного титрования. Изв. вузов, «Химия и химическая технология», I960, № 4.

тельных датчиков. Сб. «Управление и измерение на расстоянии». Вып. 2 . Изд-во иностр. лит., 1959.

95.Техника передачи измерений по радио с ракет и снарядов. Под ред. Морозова В. К. и др. Воениздат, 1959.

96.Ф е т и с о в М. М. Метод преобразования параметров электриче­ ской цепи в изменение частоты. «Измерительная техника», 1964, № I.

97.Ф о с т е р . Генератор частоты на полупроводниковых триодах для тензометров. Сб. «Управление и измерение на расстоянии». Вып. 3. Изд-во иностр лит., 1960.

98.Ч е р к а ш и и а А. Г. Элементы автоматики на варикапах. «Энер­ гия», Т968.

99.Ш и т и к о в Г. Т. Стабильные диапазонные автогенераторы. «Со­ ветское радио», 1965.

105.R a c o v e a n u N. Varying two parameters doubles transducer’s sensitivity. Control Engineering, 1962, vol. 9, No. 12 .

106.S p e n c e R. A transistor oscillator frequency stability study. IRE Transactions on Cirquit Theory, 1962, vol. 9, No. 2.

107. T u c k e r M., B o w e r s R., H a r r i c M., B a r r o w B. Stable two-transistor oscillator for displacement measurement. Journal of Scientific Instruments, 1962, vol. 39, No. 12 .

Кглаве четвертой

108.А к с е л ь р о д 3. М. К теории бесконтактных часов. Изв. вузов, «Приборостроение», 1965, № 1.

109. А н а н ь е в И. В., Т и м о ф е е в П. Г. Колебания упругих си­ стем в авиационных конструкциях и их демпфирование. «Машиностроение»,

1965.

1 1 0 . В р е с л а в с к и й В. К. Собственные колебания круговой цилин­ дрической оболочки, находящейся под действием гидростатического давления.

резонаторы с добротностью 50 10tf. «Измерительная техника», 1968, N° 1 .

119.Ф е д о с е е в Р. 10. Прибор для интегрирования температуры. Авт.

вид. N° 121660, Бюллетень изобретений, 1959, № 9.

120.Ф и л и п п о в А. Н. Колебания упругих систем. Изд-во АН УССР,

1956.

73-398, № 3045491, опубл. 24.07.1962. (см. экспресс-информацию «Контрольно­ измерительная техника», 1964, вып. 12, реф. 61).

рительная аппаратура гидротехнических сооружений. «Машиностроение», 1954. 128. Т а т а р с к и й А. П., З е н к о в и ч В. П. Струнные датчики для измерения давлений и усилий. «Приборы и средства автоматизации», 1962,

N° 8.

129. Д а в и д е н к о в H. Н. Струнный метод измерения деформаций. ГТТИ, 1933.

130.К н о р р и н г В. Г. Исследование измерительных цепей струнных интегрирующих приборов Автореферат диссертации на соискание ученой сте­ пени канд. техн. наук. ЛПИ им. М. И. Калинина, 1966.

131.К н о р р и н г В. Г. Струнные генераторы на транзисторах для частотно-цифровых приборов. Труды ЛПИ, 1968, № 294.

132. К о н д р а ш к о в а Г. А. Теоретическое и экспериментальное исследование струнных преобразований для цифровых электроизмерительных приборов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. ЛПИ им. М. И. Калинина, 1964.

133. К о н д р а ш к о в а Г. А. Струнные электроизмерительные преобра­ зователи. Сб. «Электроизмерительная техника и автоматика». ЛПИ им. М. И. Ка­

иавтоматика». ЛПИ им. М. И. Калинина, 1963.

135.Л о з и н с к а я А. М. Струнный гравиметр для измерения силы тя­ жести на море. Изв. АН СССР, серия геофизическая, 1959, № 3.

нами. Сб. «Управление и измерение на расстоянии». Вып. 2. Изд-во иностр. лит., 1959.

138.С т р е т т Д ж. (лорд Релей). Теория звука. T. 1. Гос. изд-во тех­ нико-теор. лит., 1955.

139.Ц о д и к о в Ю. М. Струнные датчики с линейной характеристикой. Сб. «Теория и применение автоматических систем». «Наука», 1964.

140.Ц о д и к о в Ю. М, Исследование струнных преобразователей в ре-