Цифровий перетворювач електричної провідності рідин

Номер патенту: 78595

Опубліковано: 10.04.2007

Автор: Кірющенко Ігор Георгійович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Цифровий перетворювач електричної провідності рідин, що містить генератор гармонічної напруги, вихід якого підключений до живильної обмотки трансформаторного первинного вимірювального перетворювача (ПВП), вихідна обмотка якого підключена до входу вторинного вимірювального перетворювача, що містить послідовно з’єднані узгоджувальний блок, фазообертач, синхронний детектор, інтегратор і модулятор струму, який містить пороговий пристрій, вхід якого підключений до виходу інтегратора, логічний пристрій керування, перший вхід якого підключений до виходу порогового пристрою, регістр вихідного коду, вхід якого підключений до виходу логічного пристрою керування, і цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), вхід якого підключений до виходу регістра вихідного коду і є виходом цифрового перетворювача електричної провідності рідин, при цьому опорні входи синхронного детектора і ЦАП сполучені між собою і підключені до виходу генератора гармонічної напруги, вихід ЦАП є аналоговим виходом модулятора струму, підключений до обмотки компенсації ПВП і через елемент зв'язку підключений до виходу блока компенсації квадратурної перешкоди, перший і другий входи якого підключені відповідно до виходу генератора гармонічної напруги і виходу фазообертача, який відрізняється тим, що інтегратор виконаний по схемі обнулення інтеграторів, і додатково введені детектор перетину нульового рівня, вхід якого підключений до виходу генератора гармонічної напруги, і формувач імпульсів керування, вхід якого підключений до виходу детектора перетину нульового рівня, а вихід - до керованого входу інтегратора і другого входу логічного пристрою керування.

Текст

Цифровий перетворювач електричної провідності рідин, що містить генератор гармонічної напруги, ви хід якого підключений до живильної обмотки трансформаторного первинного вимірювального перетворювача (ПВП), вихідна обмотка якого підключена до входу вторинного вимірювального перетворювача, що містить послідовно з’єднані узгоджувальний блок, фазообертач, синхронний детектор, інтегратор і модулятор струму, який містить пороговий пристрій, вхід якого підключений до виходу інтегратора, логічний C2 2 (19) 1 3 78595 4 з допомогою частотоміра, то цей перетворювач сивний лічильник 26), керовані входи якого (вхід цілком буде відповідати цифровому пристрою для зростання коду, вхід зменшення коду в лічильнику вимірювання електричної провідності рідини. імпульсів і тактовий його вхід) підключені до вихоЗастосування компенсаційного методу передів логічного пристрою керування, підключений до творення сигналу з індуктивних перетворювачів в виходу регістра ви хідного коду ЦАП (керований цифровий код виключає безпосередній вплив недільник 27 напруги) і генератор 24 імпульсів. Блок стабільності характеристик осередь на результати 3 компенсації квадратурної перешкоди містить вимірювання електричної провідності, але не випослідовно підключені другий синхронний детекключає квадратурну перешкоду [3, с.39], яка може, тор 15, другий інтегратор 16 і модулятор 17 напрунасичуючи вимірювальний канал, не дати підвиги, а також містить другий фазообертач 18, вихід щити його чутливість. якого підключений до опорного входу синхронного Крім того, характеристика перетворення струдетектора 15. му компенсації Ibal у ви хідний сигнал має SТакі ознаки пристрою, як генератор гармонічобразний типовий вигляд, тобто нелінійний [4, ної напруги, ви хід якого підключений до живильної с.109], що приводить до збільшення степеня граобмотки трансформаторного первинного вимірюдуювального полінома і знижує швидкодію перевального перетворювача (ПВП), вихідна обмотка творення в реальному масштабі часу. якого підключена до входу вторинного вимірюваТакі ознаки аналога [2], як індуктивний ПВП, льного перетворювача, що містить послідовно генератор гармонічної напруги, вихід якого підклюпідключені узгоджувальний блок, фазообертач, чений до живильної обмотки трансформаторного синхронний детектор, інтегратор і модулятор ПВП, вторинний вимірювальний перетворювач струму, що містить пороговий пристрій, вхід якого (ВВП), що містить узгоджувальний блок А2, підпідключений до виходу інтегратора, логічний приключений до вихідної обмотки ПВП, детектор вистрій керування, вхід якого підключений до виходу ділення корисної складової, інтегратор, модулятор порогового пристрою, регістр вихідного коду, вхід струму С L, обмотка компенсації магнетувальної якого підключений до виходу логічного пристрою сили осереддя вихідного трансформатора ПВП, є керування, і ЦАП, вхід якого підключений до вихозагальними з істотними ознаками заявленого приду регістра вихідного коду і є виходом цифрового строю. перетворювача електричної провідності рідин, при У цей час широко відомий цифровий перетвоцьому опорні входи синхронного детектора і ЦАП рювач електричної провідності рідин, застосовасполучені між собою і підключені до виходу генений в гідролого-хімічному зонді «Істок-7», розробратора гармонічної напруги, ви хід ЦАП є аналоголеному заявником по завданню ДКНТ СРСР в вим виходом модулятора струму, підключений до 1990 році. Зонд пройшов державні випробування і обмотки компенсації ПВП і через елемент зв'язку декілька звірення з кращими CTD-зондами США, підключений до виходу блока компенсації квадращо свідчить про достатню сумісність первинних турної перешкоди, перший і другий вихід якого даних [5, с.140]. Вимірювальний перетворювач підключені відповідно до виходу генератора гарелектричної провідності рідин [6], взятий за основу монічної напруги і виходу фазообертача, збігаютьпри побудові відповідного вимірювального каналу ся з істотними ознаками заявленого винаходу. в згаданому зонді, є найбільш близьким до винаПрототип працює таким чином. При зануренні ходу по сукупності ознак і тому вибраний як протоперетворювача 1 в рідину, що досліджується, у тип. Він містить, як зображено на Фіг.1, трансфорвитку 5 зв'язку протікає струм, пропорційний митматорний первинний вимірювальний тєвому значенню електропровідності рідини. На перетворювач 1, вихідна обмотка 8 якого підклювхід блока 10 поступає напруга, пропорційна різчена до входу узгоджувального блока 10 вторинниці магнітних потоків, що створюються струмами ного вимірювального перетворювача 2, генератор в рідинному витку 5 і обмотці 9. Ця напруга, поси4 гармонічної напруги, ви хід якого підключений до лена блоком 10, через фазообертач 11 поступає живильної обмотки 6 первинного вимірювального на вхід детектора 12. Активна (корисна) складова перетворювача. Вторинний вимірювальний перевихідної напруги фазообертача 11 випрямляється творювач 2 також містить послідовно сполучені з детектором 12 і через інтегратор 13 поступає на виходом узгоджувального блока 10 фазообертач вхід модулятора 14, а саме - на входи порогових 11, синхронний детектор 12, інтегратор 13 і модуелементів 20 і 21. Якщо абсолютне значення вихілятор 14 струму. Обмотка 9 компенсації трансфодної напруги інтегратора 13 менше напруг спрарматорного компаратора 7 струмів первинного цювання порогових елементів 20 і 21, то їх ви ходи перетворювача 1 через елемент зв'язку 19 підклюзнаходяться в стані "0", вихід диз'юнктора також чена до виходу блока 3 компенсації квадратурної знаходиться в стані "0", ключ закритий, і імпульси перешкоди, перший і другий входи якого підклюне поступають на вхід реверсивного лічильника чені відповідно до виходу генератора 4 і виходу 26. Це означає, що первинний вимірювальний пефазообертача 11. Вихід блока 3 компенсації квадретворювач 1, який уявляє собою трансформаторатурної перешкоди через елемент 19 зв'язку підрний міст, вже урівноважений, вихідний код N приключений до аналогового виходу модулятора 14 строю і струм компенсації корисного сигналу, що струму, цифровий вихід якого є виходом цифровопоступає в обмотку 9 з аналогового виходу модуго вимірювального перетворювача електричної лятора 14 струму, відповідають сталому значенню провідності рідин. Модулятор 14 струму містить електропровідності рідини. пороговий пристрій (порогові елементи 20 і 21), Якщо значення електропровідності рідини зрологічний пристрій керування (диз'юнктор 22, тригер сте, то на ви ході детектора 12 і на виході інтегра23 знаку і ключ 25), регістр вихідного коду (ревертора 13 з'являється позитивна напруга, яка при 5 78595 6 перевищенні позитивної напруги спрацювання рубіжними приладами 1 ¸ 1,5м/с [1, с.184, 189], порогового елемента 20 переводить його в стан просторові зміни гідрофізичних параметрів можуть "1", що забезпечує видачу команди на складання трансформуватися у часову область з частотою, імпульсів в реверсивний лічильник 26. При цьому вище за 100Гц, що не доступно при вимірюванні ключ 25 відкритий, і тактові імпульси поступають вищезазначеним зондом. Звідси слідує, що швидна тактовий вхід реверсивного лічильника 26 доти, кість роботи лічильника, незважаючи на високу поки пороговий елемент 20 не перейде в стан "0". роздільну здатність приладу, необхідно збільшити. Це станеться тоді, коли значення коду N, що зросВплив традиційно-нелінійної ступінчастої ли і струму компенсації основного сигналу будуть функції ЦАП і дворівневого порогового пристрою, відповідати новому значенню електропровідності що вводить зону нечутливості, вимагає спеціальрідини, що зросло. ного дослідження якості ступеня керування вихідАналогічно відбувається компенсація сигналу ним кодом [9. с.335]. Методи аналізу якості неліна вході блока 10 при зменшенні значення електнійних систем автоматичного керування непрямі, і ропровідності рідини. чи наближені, чи засновані на перевірці виконання Якщо квадратурна перешкода відсутня, то седостатніх умов [10, с.238], що ускладнює синтез реднє значення напруги на другому вході блока коректуючих пристроїв, якщо слідувати традиційкомпенсації квадратурної перешкоди і струм комним шляхом. пенсації квадратурної перешкоди в обмотці 9 таУ основу винаходу поставлена задача ствокож рівні нулю. При появі квадратурної перешкоди рення цифрового перетворювача електричної фаза на виході фазообертача 11 змінюється. Це провідності рідин, в якому за рахунок усереднення приводить до того, що напруга на виході блока сигналу з ви ходу синхронного детектора за промікомпенсації квадратурної перешкоди стає відмінжок часу, кратний періоду подвійної частоти гененої від нуля і в обмотці 9 з'я вляється додатковий ратора гармонічної напруги, забезпечується виструм, що компенсує квадратурну перешкоду. Таключення чинника пульсацій від гармонічної ким чином, на виході фазообертача 11 напруга складової на вході порогового пристрою. Вказаний квадратурної перешкоди постійно підтримується технічний результат забезпечує підвищення роздіблизької до нуля, внаслідок чого на подальші касльної здатності цифрового перетворювача. кади вторинного вимірювального перетворювача 2 Поставлена задача, вирішується тим, що в поступає сигнал, що залежить тільки від електроцифровому перетворювачі електричної провідноспровідності рідини. ті рідин, що містить генератор гармонічної напруги, Однак нарівні з підвищенням чутливості перевихід якого підключений до живильної обмотки творення за рахунок компенсації квадратурної трансформаторного первинного вимірювального перешкоди прототип має наступний недолік - чим перетворювача (ПВП), вихідна обмотка якого підбільше потрібна роздільна здатність квантування ключена до входу вторинного вимірювального пепо рівню, тим вище повинна бути стала часу інтегретворювача, що містить послідовно підключений ратора. Вона повинна бути така, щоб амплітуда узгоджувальний блок, фазообертач, синхронний пульсації змінної напруги подвійної частоти генедетектор, інтегратор і модулятор струму, що місратора гармонічної напруги на виході інтегратора тить пороговий пристрій, вхід якого підключений не перевищувала рівень значень, зумовлених зодо виходу інтегратора, логічний пристрій керуванною нечутливості порогового пристрою, а вихідний ня, перший вхід якого підключений до виходу покод N можна було зафіксувати по закінченні уріврогового пристрою, регістр вихідного коду, вхід новаження струму, з умовленого електричною проякого підключений до виходу логічного пристрою відністю рідини, струмом модулятора 14. керування, і ЦАП, вхід якого підключений до вихоПрагнення в прототипі збільшити роздільну ду регістра вихідного коду і є виходом цифрового здатність перетворення шляхом збільшення сталої перетворювача електричної провідності рідин, при часу інтегратора приводить до зменшення швидцьому опорні входи синхронного детектора і ЦАП кості керування вихідним кодом N, бо зменшення сполучені між собою і підключені до виходу генешвидкості інтегрування спричиняє зменшення ратора гармонічної напруги, ви хід ЦАП є аналогошвидкості тактування реверсивного лічильника. вим виходом модулятора струму, підключений до Низькошвидкісний інтегратор просто не буде устиобмотки компенсації ПВП і через елемент зв'язку гати відстежувати швидкодіючий лічильник, що підключений до виходу блока компенсації квадраприводить до нестійкої роботи вимірника, напритурної перешкоди, перший і другий входи якого клад, високому рівню перерегулювання. У згадапідключені відповідно до виходу генератора гарному CTD-зонді «Істок-7» при отриманні роздільної монічної напруги і ви ходу фазообертача, особлиздатності, відповідної 16-ти розрядам, інформацію вість полягає в тому, що інтегратор виконаний по для формування одного розряду вихідного коду схемі обнулення інтеграторів і додатково введені отримують за 10-30 періодів гармонічного сигналу детектор перетину нульового рівня, вхід якого під[7, с.177], що привело до частоти опиту кожного ключений до виходу генератора гармонічної напараметра, рівної 10Гц [5, с.141]. А це, щонайбіпруги, і формувач імпульсів керування, вхід якого льше, - можливість вимірювання гідрофізичних підключений до виходу детектора перетину нульопараметрів, що мають частоту зміни, приведену до вого рівня, а вихід якого підключений до керовановходу зондувального приладу, не вище за 5Гц. го входу інтегратора і другого входу логічного приОднак дрібномасштабні неоднорідності, що визнастрою керування. чають мікроструктуру Світового океану, можуть Додатковим технічним результатом запропоскладати менше за 1см [8, с.125]. Враховуючи сенованого технічного рішення є підвищення швидредню швидкість зондування вітчизняними та за 7 78595 8 кодії перетворювача електричної провідності рідин генератора 4 і виходу фазообертача 11. Вихід в код. блока 3 через елемент 19 зв'язку підключений до Вказаний додатковий технічний результат довиходу ЦАП 18, який підключений до обмотки 9 сягається за рахунок появи нової властивості компенсації ПВП і є аналоговим виходом модуляможливості отримати результат на вході пороговотора струму 14. У склад пристрою також входять го пристрою за більш короткий проміжок часу, надетектор 20 перетину нульового рівня, вхід якого приклад, усього за один період частоти коливання підключений до виходу генератора 4, і формувач генератора гармонічної напруги, навіть з високим 21 імпульсів керування, вхід якого підключений до коефіцієнтом передачі інтегратора. виходу детектора 20 перетину нульового рівня, а Нова властивість забезпечується за рахунок вихід якого підключений до керованого входу інтезастосування інтегратора, який виконаний по схемі гратора 13 і другого входу логічного пристрою 16 обнулення інтеграторів, і за рахунок особливостей, керування. При цьому інтегратор 13 виконаний по що характеризують підключення його керованого схемі обнуления інтеграторів. входу до інших елементів цифрового перетворюДетектор 20 перетину нульового рівня може вача, які забезпечують синхронізацію інтегратора з бути виконаний на базі операційного підсилювача опорною напругою, яка живлює ПВП. зі стабілітронами в колі зворотного зв'язку, необВідмінності заявленого пристрою від прототихідними для формування відповідного рівня диспу відносяться до особливостей керування вихідкретної логіки [11, с.114], або просто на базі преним регістром вихідного коду цифрового перетвоцизійного компаратора, наприклад, 521САЗ. рювача електричної провідності рідин - синхронно Синтез логічної схеми формувача 21 імпульсів з півперіодом генератора гармонічної напруги. керування можна здійснити відомим чином, наприВведення детектора перетину нульового рівклад, так, як запропоновано в [12, с.78], викорисня, підключеного до генератора гармонічної напрутовуючи відомі матриці, що програмуються, наприги, дозволило жорстко синхронізувати процес кеклад, ЕРМ3032 фірми «Altera» [www.altera.com] рування регістром вихідного коду перетворювача або використовуючи будь-який сучасний мікропроз частотою генератора гармонічної напруги. цесор з алгоритмом логічної схеми, зображеної на Введення формувача імпульсів керування, до Фіг.3. Формувач складається з двох основних повиходу якого підключені керований вхід інтегратослідовно сполучених елементів - формувача 22 ра і другий вхід логічного пристрою керування, імпульсів по обох фронтах і лічильника - дільника дозволило виділяти перепади напруги з виходу 23. детектора перетину нульового рівня, фіксуючи тим Формувач 22 імпульсів по обох фронта х може самим проміжки часу, кратні 0,5Т, де Т - період бути виконаний на базі вентиля з логічною функціколивань генератора гармонічної напруги, і керуєю « X Å Y » і парної кількості вентилів-інверторів, вати синхронно з ними інтегратором і регістром сполучених послідовно до одного з входів вентиля вихідного коду, записуючи в останній інформацію « X Å Y », як елементи затримки [13, с.592]. про усереднений сигнал з синхронного детектора Лічильник-дільник 23 імпульсів може бути вичерез суворо певні проміжки часу, кратні 0,5Т. конаний по схемі лічильника-дільника, наприклад, На Фіг.2 зображена функціональна схема зана базі лічильника 564ИЕ11, у якого (m+1)-й самий явленого цифрового перетворювача електричної старший вихідний розряд і і-й вихідний розряд (де провідності рідин, на Фіг.3 - функціональна схема і £ m) підключені до входів кон'юнктора, що скидає одного з варіантів виконання формувача імпульсів лічильник при появі сигналів на його входа х [14]. керування, на Фіг.4 – проходження сигналу. Коефіцієнт ділення встановлюють постійним чисПристрій містить трансформаторний первинлом М на його входах, що складається з m молоний вимірювальний перетворювач (ПВП) 1, втодших розрядів використовуваного лічильника, ширинний вимірювальний перетворювач (ВВП) 2, рину імпульсу, що обнуляє інтегратор 13, - числом блок 3 компенсації квадратурної перешкоди, генеі, а (m+1)-й розряд використовуваного лічильника ратор 4 гармонічної напруги. Рідинний виток 5 імпульсів є виходом формувача 21 імпульсів керузв'язку ПВП, провідність якого перетворюється у вання. вихідний код N, зв'язує живильний трансформатор Як пороговий пристрій можуть бути застосова6 ПВП (живильна обмотка ПВП), підключений до ні або однопороговий компаратор [15, с.286], або виходу генератора 4, і вихідний трансформатор 7 двопороговий [15, с.288], який застосований в проПВП, у якого вихідна обмотка 8 (вихідна обмотка тотипі (елементи 20 і 21). Їх вибір залежить від ПВП) підключена до входу ВВП. Трансформатор 7 алгоритму урівноваження, закладеного в логічний містить обмотку 9 компенсації. ВВП містить посліпристрій керування 16 і регістр вихідного коду 17. довно підключені узгоджувальний блок 10, фазооОстанні, при стежачому поразрядному алгоритмі бертач 11, синхронний детектор 12, інтегратор 13 і урівноваження, можуть бути виконані, як в протомодулятор 14 струму, який містить послідовно типі [6] - логічний пристрій керування на диз'юнкпідключені пороговий пристрій 15, логічний приторі 22, RS-тригері 23 і цифровому ключі 25, а рестрій 16 керування, регістр 17 вихідного коду і ЦАП гістр ви хідного коду - на реверсивному лічильнику 18, причому ви хід регістра 17 вихідного коду є ви26. ходом цифрового перетворювача електричної Блок 3 компенсації квадратурної перешкоди і провідності рідин. Опорні входи синхронного детеелемент зв'язку 19 також можуть бути виконані як ктора 12 і ЦАП 18 сполучені між собою і підключені в прототипі [6]: блок 3 - з послідовно сполучених до виходу генератора 4 гармонічної напруги. Персинхронного детектора 15, інтегратора 16, модуший і другий входи блока 3 компенсації квадратулятора струму 18, а елемент 19 - у вигляді резисрної перешкоди підключені відповідно до виходу тора або конденсатора. 9 78595 10 Пристрій працює таким чином. льсів керування. Епюра сигналу на виході інтеграПри зануренні первинного вимірювального петора 13 зображена умовно похило-зростаючою ретворювача 1 в рідину, що досліджується, в рілінією на Фіг.4д, нахил якої залежить від рівня урідинному витку 5 зв'язку протікає струм, пропорційвноваження магнітного потоку вихідного трансфоний миттєвому значенню електропровідності рматора 7 ПВП 1. Пороговий пристрій 15 модулярідини. На вхід узгоджувального блока 10 поступає тора 14 струму, що сприймає сигнал від напруга, пропорційна різниці магнітних потоків, що інтегратора 13, в кінці інтегрування (на момент створюються струмами в рідинному витку 5 зв'язку надходження імпульсу обнулення інтегратора) і обмотці 9 компенсації ПВП 1. Нехай блок 3 комвиробляє наступну інформацію про керування репенсації квадратурної перешкоди підтримує на гістром 17 вихідного коду: у разі стежачого алгоривиході фазообертача 11 напругу квадратурної петму урівноваження, закладеного в логічний прирешкоди, близьку до нуля, внаслідок чого на пострій 16 керування, як в прототипі - початкову дальші каскади вторинного вимірювального переінформацію про знак напряму лічіння імпульсів творювача 2 поступає сигнал, що залежить тільки обнулення інтегратора і зупинка лічильника; у разі від електричної провідності рідини. Напруга, посиалгоритму послідовного двійкового наближення, як лена узгоджувальним блоком 10, через фазооберв [14] - інформацію про установку «лог.0» або тач 11 поступає на вхід синхронного детектора 12, «лог.1» в регістрі 17 вихідного коду. У цей же моякий випрямляє активну (корисну) складову вихідмент (по надходженню імпульсу обнуления інтегної напруги фазообертача 11. ратора) здійснюється зміна вихідного коду N цифНехай синхронне детектування технічно реалірового перетворювача електричної провідності зовується за допомогою помножувальної ланки рідини на 1 розряд. (помножувача) [10, с.382], на входи якого поступаУ процесі зміни вихідного коду перетворювача ють сигнал з виходу фазообертача 11 потокозчеплення, що створюється обмоткою 9 ПВП 1, наближається до потокозчеплення, що U1 sin(wt + j°) і сигнал з генератора 4 гармонічної створюється рідинним витком 5 зв'язку, внаслідок напруги - U2 sin wt . Згідно з основними формулачого сигнал на виході синхронного детектора 12 ми тригонометрії [16, с.184] (множення тригономезменшується. В міру надходження імпульсів обнутричних функцій) і умові функціонування блока 3 ления інтегратора 13 процес інтегрування за встакомпенсації квадратурної перешкоди сигнал на новлений проміжок часу і керування регістром 17 виході синхронного детектора 12 прийме вигляд, вихідного коду буде повторюватися доти, поки зображений на Фіг.4а (безперервна лінія), і описусигнал на виході інтегратора 13 в момент надхоється виразом: дження наступного імпульсу обнуления не стане 1 рівним значенню, лежачому між рівнями, що ви(1) UСД = U[1 - cos 2 wt ], значаються пороговим пристроєм 15, виконаним, 2 наприклад, таким, як в прототипі, або поки не заде U=U1.U2, а w - часто та генератора гармонічної кінчаться всі розряди регістра 17 вихідного коду, напруги. виконаного, наприклад, таким, як в [14]. На Фіг.4б зображений сигнал з виходу детектора З роботи заявленого пристрою видно, що на20 перетину нульового рівня, що здійснює жорстку пруга на виході інтегратора 13 за проміжок часу синхронізацію, з частотою генератора 4 гармонічti ¸ t i+ 2 рівна: ної напруги, процесу керування регістром 17 вихідного коду цифрового перетворювача електричної t i +2 1 провідності рідин. Цей сигнал поступає на вхід Uu = ò UСДdt = U × T, (2) формувача 21 імпульсів керування, який формує 2 ti на своєму виході імпульс, початок якого збігається де tі+2 –tш=T. з кожним третім фронтом (перепадом) сигналу з Гармонічна складова у виразу (2) виключиладетектора 20 перетину нульового рівня (момент ся, через те що її інтеграл за період, кратний 0,5Т, часу ti+2 на Фіг.4г), а закінчується по надходженню рівний нулю, а це говорить про те, що на момент наступного фронту (момент часу ti+3 на Фіг.4г). керування регістром 17 вихідного коду пульсація, Для зручності продовжимо виклад принципу дії кратна подвійній частоті коливання генератора 4 запропонованого пристрою на конкретному пригармонічної напруги, відсутня, і пороговий пристрій кладі, коли формувач 21 імпульсів керування ви15, що виробляє інформацію для логічного приконаний на окремих дискретних елементах, як на строю 16 керування, більше не піддається переФіг.3. шкодам від гармонічної складової з виходу синНехай керований вхід інтегратора 13 і логічнохронного детектора 12. го пристрою 16 керування підключені до m+1-го А це означає, що роздільну здатність цифророзряду лічильника-дільника імпульсів, на якому, вого перетворювача електричної провідності рідин наприклад, може бути виконаний лічильникможна підвищити, наприклад, до рівня перешкод, дільник 23; його коефіцієнт ділення встановлений пов'язаних з шумами елементів вторинного вимітаким, що на його виході з'я вляється імпульс по рювального перетворювача 2. находженню кожного третього імпульсу формуваЗапропоноване технічне рішення знімає не ча 22 імпульсів по обох фронтах, а по надходжентільки обмеження на підвищення роздільної здатню першого з трьох наступних - зникає (див. Фіг.4в, ності від систематичної пульсації, але і підвищує г). Тоді випрямлений синхронним детектором 12 швидкодію керування регістром 17 вихідного коду. сигнал інтегрується за проміжок часу, обмежений З роботи пристрою видно, що зміна вихідного коду заднім фронтом попереднього імпульсу і переднім на один розряд здійснюється усього за 1,5 періоду фронтом наступного імпульсу формувача 21 імпу 11 78595 12 змінного струму живлення ПВП і ЦАП, що в 7»: аппаратные и алгоритмически - программные (10 ¸ 30Т/1.5Т=6 ¸ 20) раз швидше, ніж в прототипі. решения. Диагноз состояния экосистемы Черного Достоїнством запропонованого цифрового пеморя и зоны сопряжения суши и моря. Сб. трудов научн. информации МГИ НАН Украины. Севасторетворювача електричної провідності рідин є також можливість його спрощення у випадку, якщо поль, 1997. адитивна складова сигналу розузгодження до син6. Воскресенский В.В., Шаповалов Ю.И. Измехронного детектора 12 не істотна в порівнянні із рительный преобразователь электрической прозаданою погрішністю. З [17, к.8] відомо, що демоводимости жидкостей. А.с. СССР №1499198, Бюл. №29, 1989г. - прототип. дулятор при наявності неінформативного сигналу, що повільно змінюється, на його вході володіє 7. Кирющенко И.Г. Способ повышения точносвластивостями ВЧ - фільтра, бо середнє значення ти многошкальных цифро-аналоговых преобразоцього сигналу після інтегрування за період демователей // Системы контроля окружающей среды: дуляції дорівнює нулю. Якщо ж неінформативний Сб. научн. трудо в МГИ НАН Украины. - Севастополь, 2001. сигнал, що повільно змінюється, не вносить істотний внесок в погрішність перетворення, то усеред8. Дымкан В.З., Ефремов О.И., Пантелеев Н.А. нення сигналу після синхронного детектора 12 Зондирующий комплекс для исследования тонкой можна здійснити за 0,5 періоду демодуляції, виковертикальной структуры океана // Экспериментаристовуючи як імпульс керування для інтегратора льные методы исследования океана: Сб. научн. трудов МГИ АН УССР. - Севастополь, 1978. 13 і логічного пристрою 16 керування імпульс з виходу детектора 20 перетину нульового рівня, 9. Попов Е.П. Автоматическое регулирование тобто функція формувача імпульсів керування и управление / - М.: Гос. изд-во физ.- мат. литерапокладається на детектор перетину нульового туры, 1962. рівня. Цей режим зображений на фіг. 4е, що одно10. Теория автоматического управления. 24. // часно зі спрощенням схеми скорочує час керуванПод ред. Нетушила А.В. - М.: Высшая школа, 1972. ня ЦАП ще в 1,5 разу. 11. Щербаков В.И., Грездов Г.И. Электронные Використані джерела: схемы на операционных усилителях / Справочник. 1. Парамонов А.Н., Кушнир В.М., Забурдаев - Киев.: Те хника, 1983. В.И. Современные методы и средства измерения 12. Баранов С.И. Автоматизация проектировагидрологических параметров океана. - Киев, «Науния цифровых устройств / Баранов С.И., Майоров кова думка», 1979. С.А., Сахаров Ю.П., Селютин В.А. - Л.: Судострое2. Alan J.Fougere, Neil L.Brown, Edward Hobart. ние, 1979. Integrated CTD oceanographic data collection 13. Хоровиц П. Искусство схемотехники / Хоplatform. As Presented Oceanology 92, Brighton, ровиц П., Хилд У., 1т. - М.: Мир, 1986. England. March 10-13, 1992. (www/Falmouth.com, 14. Пат. №50864 Україна, НОЗМ 1/46. Аналоictd 92.) го-цифровий перетворювач /І.Г.Кірющенко (Украї3. Ковчин И.С. Автономные океанографичесна). - №2000095216; Заявлено 11.09.2000; Опубкие средства измерений. Ленинград, Гидрометеолік. 15.11.2002, Бюл.№11. издат. 1991. 15. Тице У. Полупроводниковая схемотехника 4. Neil L. Brown. The paraloc - a precise teleme/ Тице У., Шенк К. - М.: Мир, 1982. try subcarrier oscillator. A publication of Instrument 16. Бронштейн И.Н. Справочник по математиSociety of America. Marine Sciences Instrumentation. ке для инженеров и учащи хся ВТУЗов / Бронштейн Volume 4. Proceedings of the Fourth National ISA И.Н., Семендяев К.А. - Изд.9-е. - М.: Гос. изд.-во Marine Sciences Instrumentation Symposium. Cocoa физ.-мат. Литературы, 1962. Beach, Florida, January 22-26, 1968. New York, 17. Пат. №66953 Україна, G01R27/22, «Plenum press», 1968. G01N27/02. Цифровий перетворювач електричної 5. Гайский В.А., Забурдаев В.И., Иванов А.Ф., провідності рідини / І.Г.Кірющенко (Україна). Клидзио А.Н., Нечесин Е.Г., Никифоров Э.Г., Ша№2002086444; Заявлено 02.08.2002; Опубповалов Ю.И. Гидролого-химический зонд «Истоклік.15.06.2004, Бюл. №6. 13 78595 14 15 Комп’ютерна в ерстка М. Мацело 78595 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Digital measuring converter of electrical conductance of liquid

Автори англійською

Kiriuschenko Ihor Heorhiiovych

Назва патенту російською

Цифровой измерительный преобразователь электропроводности жидкости

Автори російською

Кирющенко Игорь Георгиевич

МПК / Мітки

МПК: G01R 27/22, G01N 27/02, G01N 27/22

Мітки: перетворювач, електричної, провідності, цифровий, рідин

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-78595-cifrovijj-peretvoryuvach-elektrichno-providnosti-ridin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Цифровий перетворювач електричної провідності рідин</a>

Подібні патенти