Zapojenie kapacitného snímača fyzikálnych veličín

Číslo patentu: 278698

Dátum: 15.07.1992

Autor: Kňazovický Pavel

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Zapojenie kapacitného snímača je možné využiť predovšetkým pri meraní relatívnej vlhkosti vzduchu. Na výstup prvého hradla (1) sú pripojené vstupy druhého hradla (2), prvý vývod prvého odporu (11) a anóda prvej diódy (10), katóda prvej diódy (10) je cez druhý odpor (12) spojená s druhým vývodom prvého odporu (11), s druhým vývodom kapacitného senzora (6) a druhým vstupom prvého hradla (1), výstup druhého hradla (2) je spojený do spoločného bodu s prvým vývodom kapacitného senzora (6) a prvým vstupom tretieho hradla (3), výstup tretieho hradla (3) je spojený s prvým vývodom prvého kondenzátora (15) a cez tretí odpor (13) a druhý kondenzátor (8) so zemou, druhý vývod prvého kondenzátora (5) je spojený do spoločného bodu s prvým vývodom štvrtého odporu (14), s katódou druhej diódy (16) a so vstupmi štvrtého hradla (4), anóda druhej diódy (16) je zapojená cez piaty odpor (15) na druhý vývod štvrtého odporu (14) a na zápornú svorku (17) napájacieho napätia, výstup štvrtého hradla (4) je spojený do spoločného bodu s druhým vstupom tretieho hradla (3) a prvým vstupom prvého hradla (1), invertujúci vstup operačného zosilňovača (9) je pripojený na spoločný bod tretieho odporu (13) a druhého kondenzátora (8), neinvertujúci vstup operačného zosilňovača (9) je pripojený na zem.

Text

Pozerať všetko

Dátum podania, 29 12.90 (13) Druh dokumentu B 6 Číslo prioritnej prihlášky (Sl) Im Cl 6 Dátum priority G 01 N 27/22ÚRAD Dátum zverejnenia 15.07.92VLŽŠATNÍCTVŽHO Dátum zverejnenia udelenia vo Vestníku 14.01.98 SLOVENSKEJ REPUBLIKY(76) Majiteľ a pôvodca patentu Kňazovický Pavel, Ing., Nové Mesto nad Váhom, SK(54) Názov vynálezu Zapojenie kapacitného snímača fyzikálnych veličínZapojenie kapacitného snímača je možné využiť predovšetkým pri meraní relativnej vlhkosti vzduchu. Na výstup prvého hradla (l) sú pripojene vstupy druhého hradla (2), prvý vývod prvého odporu (11) a anóda prvej diódy (10), katóda prvej diódy (10) je cez druhý odpor (12) spojená s druhým vývodom prvého odporu(11), s druhým vývodom kapacitného senzora (6) a druhým vstupom prvého hradla (l), výstup dmhého hradla (2) je spojený do spoločného bodu s prvým vývodom kapacitnćho senzora (6) a prvým vstupom tretieho hradla (3), výstup tretieho hradla (3) je spojený s prvým vývodom prvého kondenzátora (15) a cez tretí odpor (13) a druhý kondenzátor (8) so zemou, druhý vývod prvého kondenzátora (5) je spojený do spoločného bodu s prvým vývodom štvrtého odporu (14), s katódou druhej diódy (16) a so vstupmi štvrtého hradla(4), anóda druhej diódy (16) je zapojená cez piaty odpor (15) na druhý vývod štvrtého odporu (14) a na zápornú svorku (17) napzíjacieho napätia, výstup štvrtého hradla (4) je spojený do spoločného bodu s druhým vstupom tretieho hradla (3) a prvým vstupom prvého hradla (l), invertujúci vstup operačného zosilňovača(9) je pripojený na spoločný bod tretieho odporu (13) a druhého kondenzátora (8), ncinvertujúci vstup operačného zosilňovača (9) je pripojený na zem.vynález sa týka zapojenia kapacitného snímača fyzikálnych veličín. Snímač využíva senzor, ktorého kapacita sa mení v závislosti od zmien fyzikálnej veličiny a zmenu kapacity senzora prevádza na vhodný elektrický signál.Pri meraní fyzikálnych veličín sa často používajú kapacitnć snímače s elektrickým výstupným signálom. Pri doteraz známych zapojeniach sa zmena kapacity prevádza na zmenu amplitúdy striedavého signálu, ktorý sa potom usmerní. Niektoré známe zapojenia prevádzajú zmeny kapacity senzora na zmenu frekvencie s následným prevodom do digitálneho, resp. analógového tvaru. Ďalšie známe zapojenia menia pri konštantnej frekvencii striedu signálu s nasledujúcim prevodom na rovnosmemý signál. Nedostatkom uvedených zapojení je ich väčšia obvodová zložitosť, čím sa zvyšuje cena snímačov.Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje zapojenie kapacitného snímača fyzikálnych veličín podľa vynálezu, pri ktorom sa v závislosti od zmeny kapacity senzora mení, strieda i frekvencia spracovávaného signálu, ktorého podstatou je, že výstup prvého hradla je spojený so vstupmi druhého hradla, s prvým vývodom prvého odporu, s anódou prvej diódy, ktorej katóda je spojená s prvým vývodom druhého odporu, kde druhe vývody prvého a druhého odporu sú spojené s druhým vývodom kapacitného senzora a druhým vstupom prvého hradla, výstupom druhého hradla pripojeným na prvý vstup kapacitneho senzora a na prvý vstup tretieho hradla, výstupom tretieho hradla spojeného s prvým vývodom tretieho odporu a prvým vývodom prvého kondenzátora, kde druhý vývod tretieho odporu je spojený s invertujúcim vstupom operačného zosilňovača a zároveň cez druhý kondenzátor spojený so zemou, kde druhý vývod prvého kondenzátora je spojený s oboma vstupmi štvrtého hradla, s prvým vývodom štvrtého odporu, a s katódou druhej diódy, ktorej anóda je spojená s prvým vývodom piateho odporu, kde druhé vývody štvrtého a piateho odporu sú pripojené na zápome napájacie napätie, výstupom štvrtého hradla spojeného s druhým vstupom tretieho hradla a s prvým vstupom prvého hradla,kde neinventujúci vstup operačného zosilňovače. je spojený so zemou, kde na výstupe operačného zosilňovača je Výstupný signál snímača.Výhody zapojenia podľa vynálezu spočívajú najmä v jehojednoduchosti a malom počte použitých súčiastok.Prehľad obrázkov na výkresoch Príklad konkrétneho uskutočnenia vynálezu je na pripojenom výkrese.Zapojenie podľa vynálezu je tvorené z hradiel 1, 2, 3,4 typu NAND, kapacitnćho senzora 6, operačnýmzosilňovačom 9, odporrni 11, 12, 13, 14, 15, diódami 10, 16 a kondenzátormi 5 a 8. Na výstup prvého hradla 1 sú pripojené vstupy druhého hradla 2, prvý vývod prveho odporu 11 a anóda prvej diódy 10. Katóda prvej diódy 10 je cez druhý odpor 12 spojená s druhým vývodom prvého odporu 11, s druhým vývodom kapacitného senzora 6 a druhým vstupom prvého hradla 1. Výstup druhého hradla 2 je spojený s prvým vývodom kapacitného senzora 6 a prvým vstupom tretieho hradla 3. Výstup tretieho hradla 3 je spojený s prvým vývodom prvého kondenzátora 5 a cez tretí odpor 13 a druhý kondenzátor 8 so zemou. Druhý vývod prvého kondenzátora 5 je spojený s prvým vývodom štvrtého odporu 14, vstupmi štvrtého hradla 4 a katódou druhej diódy 16. Anóda druhej diódy 16 je cez piaty odpor 15 spojená s druhým vývodom štvrtého odporu 14 a zápomou svorkou 17 napájacieho napätia. Výstup hradla 4 je spojený s druhým vstupom tretieho hradla 3 a s prvým vstupom prvého hradla 1. Invertujúci vstup operačného zosilňovača 2 je zapojený medzi tretí odpor 13 a druhý kondenzátor 8,neinvertujúci vstup je spojený so zemou. Napájanie všetkých hradiel a operačného zosilňovača je symetrické s kladnou svorkou 7 a zápomou svorkou 17 napájacieho napätia.Pri činnosti zapojenia podľa vynálezu vytvárajú prve a druhe hradlo 1 a 2, prvý a druhý odpor 11 a 12, prvá dióda 10 a kapacimý senzor 6 nesymetrický a stabilný multivibrátor, pri ktorom sa dĺžka zotrvania výstupu druhého hradla 2 na úrovni logickej jednotky mení v závislosti od zmien kapacity senzora 6. Prechodom logickej úrovne jedna na logickú úroveň nula na výstupe druhého hradla 2 je spúšťaný monostabilný klopný obvod tvorený tretím a štvrtým hradlom 3 a 4, štvrtým a piatym odporom 14 a 15, prvým kondenzátorom 5 a druhou diódou 16. Po spustení monostabilného klopného obvodu sa na výstupe štvrtého hradla 4 objaví logická nula,ktorá na konštantný čas zablokuje cez prvý vstup prvého hradla 1 činnosť astabilného multivibrátoraV dôsledku toho zostáva výstup tretieho hradla 3 na úrovni logická jedna vždy rovnako dlho, časový úsek pri ktorom zostáva výstup tretieho hradla 3 na úrovni logickej nuly sa mení v závislosti od meniacej sa kapacity senzora 6. Tretí odpor 13 a druhý kondenzátor 8 slúžia na filtráciu,operačný zosilňovač 9 na impedačný prevod resp. aj zosilnenie výstupného signálu snímača.Zapojenie kapacitného snímača fyzikálnych veličín podľa vynálezu je možné využít predovšetkým pri meraní relatívnej vlhkosti vzduchu.Zapojenie kapacitného snímača fyzikálnych veličín,vyznačujúce sa tým,ženavýstupprvého hradla (l) sú pripojené vstupy druhého hradla (2), prvý vývod prvého odporu (1 l) a anóda prvej diódy (10),katóda prvej diódy (10) je cez druhý odpor (12) spojená s druhým vývodom prvého odporu (l l), s druhým vývodom kapacitného senzora (6) a druhým vstupom prvého hradla (l), výstup druhého hradla (2) je spojený do spoločného bodu s prvým vývodom kapacitnćho senzora(6) a prvým vstupom tretieho hradla (3). Výstup tretieho hradla (3) je spojený s prvým vývodom prvého kondenzátora (5) a cez tretí odpor 13 a druhý kondenzátor (8) so zemou, druhý Vývod prvého kondenzátora (5) je spojený do spoločného bodu s prvým vývodom štvrtého odporu 5(14), s katódou druhej diódy (16) a so vstupmi štvrtého hradla (4), anóda druhej diódy (16) je zapojená cez piaty odpor (15) na druhý vývod štvrtého odporu (14) a na zápornú svorku (17) napájacieho napätia, výstup štvrtého hradla (4) je spojený do spoločného bodu s druhým vstu- 10 pom tretieho hradla (3) a prvým vstupom prvého hradla(1), invertujúci vstup operačného zosilňovače (9) je pripojený na spoločný bod tretieho odporu (13) a druhého kondenzátora (8), neinvertujúci vstup operačného zosilňovača (9) je pripojený na zem. 15

MPK / Značky

MPK: G01N 27/22

Značky: snímača, zapojenie, kapacitného, veličin, fyzikálnych

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-278698-zapojenie-kapacitneho-snimaca-fyzikalnych-velicin.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zapojenie kapacitného snímača fyzikálnych veličín</a>

Podobne patenty