[其他]測量電路

無效

• 申請號: 87102941
• 申請日: 1987-04-22
• 公開（公告）號: CN87102941A
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發明（設計）人: 羅格L·弗里克;約翰P·舒爾特
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 鄒光新

本發明涉及可測量輸入信號的測量電路。

本發明涉及一種測量電路，該電路可提供一個作為一輸入信號的函數的輸出信號。該輸入信號被耦合到一發生裝置上，該裝置包括有電抗裝置以形成一定量或數目的電荷包。該發生裝置提供一個發生器信號，該信號包括有上述的電荷包，并且對該輸入信號敏感。該發生器信號被耦合到一個測量該發生器信號的測量裝置上，其方式通常是將電荷包作為該電抗裝置的函數進行積累。該測量裝置提供一個隨該發生器信號而改變的測量信號。該測量信號被加到反饋裝置，該反饋裝置則提供一個隨該測量信號而變化的反饋信號。該反饋信號再耦合到發生裝置并控制該發生裝置所產生的電荷包。該發生裝置接著提供一個代表該大量的或若干個電荷包的輸出信號。該測量電路通常電括有輸出裝置，它對電荷包的量或數同進行計數，從而提供隨該輸入變化的模擬輸出、數字輸出、或者數字和模擬混合輸出。

圖1是本發明發送器的第一實施方案的示意圖;

圖2是采用容性傳感器的發送器的第二實施方案的示意圖;

圖3是相應于圖2的定時圖;

圖4是本發明輸出裝置的第一實施方案的示意圖;

圖5是本發明輸出裝置的第二實施方案的示意圖;

圖6是采用電阻電橋式傳感器的發生器的第三實施方案的示意圖;

圖7是本發明的發送器的第四實施方案的示意圖;

圖8是相應于圖7的定時圖;

圖9是本發明的輸出裝置的第三實施方案的示意圖;

圖10是本發明的電壓測量電路的示意圖;

圖11是相應于圖10的定時圖。

圖1中的測量電路的第一實施方案大致在10里表示出來。輸入14在線16上提供一個信號，該信號可以是電位、電流、電壓、溫度、流量、pH值或者其它被檢測的變量。包括有許多信號路徑的線16將輸入14加到發生裝置18，以提供給發生裝置18一個或多個表征被測變量的信號。圖1中的線16可電括有多個電導體、一條光纜壓力通路或者其它耦合裝置。

發生裝置18包括一個耦合到輸入裝置14的電抗裝置11和一個開關裝置13，該開關裝置由一個來自反饋裝置19并加到線19的反饋信號所控制。電抗裝置11耦合到開關裝置13，以便在線35上將代表被測參數的大量的或若干電荷包加到測量裝置34。“包”這一詞是指離散的電荷量，當電容從第一電位被充至不同于第一電位的第二電位時，這些電荷量流進或流出電容。一個包的電荷量與電容以及與該第一與第二電位之間的差值成正比。該發生裝置18將線35上的具有第一極性的第1電荷包以及具有與第一極性相反的第二極性的第2電荷包耦合到測量裝置34。該測量裝置34通過從第1電荷包中減去第2電荷包來累積電荷。當測量裝置中的電荷累積到達一選定的電平時，即產生一測量信號28，該信號在線28A上從測量裝置34耦合回反饋裝置9，以便控制在線19上的反饋信號的量。第1和第2電荷包在線35上正饋耦合到測量裝置34，以及線28A上測量信號和線19上反饋信號反饋耦合發生裝置18，引起了測量信號28的循環工作。響應28A上測量信號的產生，反饋信號9在線19上產生反饋信號，該信號接著啟動開關裝置13以在線35上為測量裝置34提供代表所測參數的一個或數個電荷包。接到線35上的第1電荷包使測量裝置34中的電荷累積增加。接至線35上的第2電荷包使測量裝置34中的電荷累積減少。第2電荷包可具有一個實質上是恒定的幅值，或可交替地代表所測的參數。當測量裝置34中累積的電荷在一段時間內與選定電平平衡時，測量裝置34即再次產生測量信號28。使電荷累積返回到選定電平所高的一個定量或數目的電荷包，就表征該參數。在發生裝置18、測量裝置34與反饋裝置9之間存在著電荷平衡的相互作用。一定量的或一定數目的第一極性的電荷包使測量裝置34中的電荷累積失去平衡，而一定量的或一定數目的第2極性的電荷包被加到測量裝置34，直至該測量裝置中的電荷返回到選定的電平的平衡狀態，在這一點上可以產生測量信號28。該第1和第2極性的電荷包的量或數目代表了被測的參數。該測量裝置34中的這種電荷積累最好是連續的而不是周期地回零。那些超過用來平衡測量裝置34中累積的電荷包的累積量被帶到下一個測量間隔中。這種把電荷往下傳的方式改善了數個測量周期內的測量精度。在長時間內電荷包數目的平均值趨向于代表被測參數的精確值，這是因為測量裝置34中的電荷包的少量累積，在測量周期的末尾不被清除也不丟掉，而是傳下去并影響下一個測量間隔。