Ємнісний негасенсор з частотним виходом

Реферат: Ємнісний негасенсор з частотним виходом містить первинний ємнісний вимірювальний перетворювач, загальну шину, вимірювальний блок, паралельно до якого підключено індуктивність. Введено ємність, з'єднану з другим виводом другого резистора та з виходом операційного підсилювача, неінвертуючий вхід якого з'єднано з ємністю, другим виводом ємності первинного ємнісного вимірювального перетворювача, з другим виводом індуктивності, і з другим виводом вимірювального блока. Перший вивід другого резистора з'єднаний з інвертуючим входом операційного підсилювача і з другим виводом першого резистора. Перший вивід першого резистора з'єднаний із першим виводом ємності первинного ємнісного вимірювального перетворювача, із загальною шиною, з першим виводом індуктивності і з першим виводом вимірювального блока. UA 70921 U (54) ЄМНІСНИЙ НЕГАСЕНСОР З ЧАСТОТНИМ ВИХОДОМ UA 70921 U UA 70921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до вимірювальної техніки, в тому числі до перетворювачів неелектричних вимірюваних параметрів в електричні. Відомий ємнісний сенсор, який складається з двох паралельно з'єднаних конденсаторів. [Электрические измерения физических величин / [Туричин A.M., Новицкий П.В., Левшина Е.С.и др.] - Л.: Энергия, 1975, ст. 293-301]. Недоліком такого ємнісного сенсора є низька чутливість. Найбільш близьким до запропонованого є ємнісний негасенсор з частотним виходом, що містить вимірювальний блок, перша клема якого з'єднана із загальною шиною, від'ємну ємність С-негатрона, перший вивід якої з'єднаний з другою клемою вимірювального блока, а другий вивід якої з'єднаний з першим виводом первинного ємнісного вимірювального перетворювача, другий вивід якого з'єднано з загальною шиною, а паралельно вимірювальному блоку підключено індуктивність, [патент України № 46279,м. кл. G01R27/28, 2009 р., бюл. № 23]. Недоліком такого ємнісного сенсора є низька чутливість. В основу корисної моделі поставлена задача розробки ємнісного негасенсора з частотним виходом, в якому за рахунок введення нових елементів і зв'язків між ними досягається підвищення точності вимірювання за рахунок підвищення чутливості ємнісного негасенсора з частотним виходом. Поставлена задача вирішується тим, що в ємнісному негасенсорі з частотним виходом, що містить первинний ємнісний вимірювальний перетворювач, загальну шину, вимірювальний блок, паралельно до якого підключено індуктивність, згідно з корисною моделлю, введено, ємність, з'єднану з другим виводом другого резистора та з виходом операційного підсилювача, неінвертуючий вхід якого з'єднано з ємністю, другим виводом ємності первинного ємнісного вимірювального перетворювача, з другим виводом індуктивності, і з другим виводом вимірювального блока, перший вивід другого резистора з'єднаний з інвертуючим входом операційного підсилювача і з другим виводом першого резистора, перший вивід першого резистора з'єднаний із першим виводом ємності первинного ємнісного вимірювального перетворювача, із загальною шиною, з першим виводом індуктивності і з першим виводом вимірювального блока. На креслені наведена схема ємнісного негасенсора з частотним виходом. Пристрій містить вимірювальний блок 3, перша клема якого з'єднана з першою клемою індуктивності 4 та із загальною шиною 8, ємність 6, з'єднану з другим виводом другого резистора 2 та з виходом операційного підсилювача 5, неінвертуючий вхід якого з'єднано з ємністю 6, другим виводом ємності первинного ємнісного вимірювального перетворювача 7, з другим виводом індуктивності 4, і з другим виводом вимірювального блока 3, перший вивід другого резистора 2, з'єднаний з інвертуючим входом операційного підсилювача 5 і з другим виводом першого резистора 1, а перший вивід першого резистора 1 з'єднаний із першим виводом ємності первинного ємнісного вимірювального перетворювача 7, та з загальною шиною 8, а також з першим виводом індуктивності 4, і з першим виводом вимірювального блока 3. Пристрій працює наступним чином. Як від'ємна ємність використана схемотехнічна реалізація на Операційному підсилювачі 5, неінвертуючий вхід якого з'єднаний першим виводом ємності 6, першим виводом ємності первинного ємнісного вимірювального перетворювача 7, в свою чергу ємність 6 своїм другим виводом через вихід операційного підсилювача 5 з'єднана з другим виводом другого резистора 2, який своїм першим виводом з'єднаний з інвертуючим входом операційного підсилювача 5 та з другим виводом першого резистора 1, який з'єднаний своїм першим виводом Із першим виводом ємності первинного ємнісного вимірювального перетворювача 7 та паралельно підключеною індуктивністю 4, які утворюють паралельний коливальний контур, з якого знімається вихідний сигнал на вимірювальний блок 3, підключений паралельно до індуктивності 4. Резонансна частота паралельного коливального контуру визначається виразом: 0  1 L  C , де L - індуктивність 4; C  C x  C( ) - сумарна ємність кола, 55 де Сх - ємність первинного ємнісного вимірювального перетворювача 7. (-) С - від'ємна ємність, за яку використана схемотехнічна реалізація, що включає операційний підсилювач 5, ємність 6, резистори 1 та 2. 1 UA 70921 U За рахунок від'ємної ємності в схемі виникає автогенерація на частоті резонансу. В контурі (-) можливий резонанс, якщо C  0 , тобто якщо |С |1 і >1, якщо ІС І