Преобразователь перемещений в период электрических колебаний

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Б ПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ , содержащий потенциометр с емкостным токосъемником, связываемым в процессе измерений с объектом контроля, и компаратор с интегра тором в цепи отрицательной обратной связи, подключенный неинвертируклцим входом к одному из крайних выводов потенциометра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости , он снабжен инвертирующим и неинвертирующим преобразователями напряжение - ток, подключенными входами к выходу компаратора, выход неинвертирукицего преобразователя подключен к неинвертирующему входу компаратора, выхрд инвертирующего преобразователя подключен к другому крайнему выводу потенциометра, а его токосъемник соединен с общей сл точкой. Од СО |н ро СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVSflHH

ÄÄSUÄÄ1163135 А

4(51) С 0 l В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3563125/25-28 (22) 18.03. 83 (46) 23.06.85. Бюл. У 23 (72) А.Х. Зябиров, А.И. Мартяшин и В.И. Чернецов (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.317.33:531,71(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

У 823827, кл. С 01 В 7/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3481998/24;28, кл. С Q1 В 7/00, 1983 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий потенциометр с емкостным токосъемником, связываемым в процессе измерений с объектом контроля, и компаратор с интегратором в цени отрицательной обратной связи, подключенный неинвертирующим входом к одному из крайних выводов потенциометра, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повьппения точности и помехоустойчивости, он снабжен инвертирукщим и неинвертирующим преобразователями напряжение — ток, подключенными входами к выходу компаратора, выход неинвертирующего преобразователя подключен к неинвертирукщему входу компаратора, выход инвертирукщего преобразователя подключен к другому крайнему выводу потенциоиетра, а его токосъемник соединен с общей точкой.

1 1163

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля перемещений.

Известен преобразователь перемещений, выполненный в виде потенциометра с емкостным токбсъемником 1 )

Недостатком преобразователя является погрешность измерения, обусловленная влиянием измерений частоты и напряжения питания. 10

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь перемещений в период электрических колебаний, содержащий потенциометр с емкостным токосъемни- 15 ком, связываемый в процессе измерений с контролируемым объектом, и компаратор с интегратором в цепи отрицательной обратной связи, подключенный неинвертирующим входом к од- 20 ному иэ крайних выводов потенциометра Г27.

Однако известный преобразователь имеет ограниченную точность измере-. ний и малую помехоустойчивость, обус->5 уловленные нестабильностью величины емкостного сопротивления токосъемника потенциометра и отсутствием у него связи с общей точкой..

Целью изобретения является повы0 шение точности и помехоустойчивости.

Эта цель достигается тем, что преобразователь перемещений в период электрических колебаний, содержащий потенциометр с емкостным токосъемни!

5 ком, связываемым в процессе измерений с объектом контроля, и компаратор с интегратором в цепи отрицательной обратной связи, подключенный неинвертирующим входом к одному из крайних выводов потенциометра, снабжен инвертирующим и неинвертирующим преобразователем напряжение — ток, подключенными входами к выходу компаратора, выход неинвертирующего преобразователя подключен к неинвертирующему входу компаратора, выход инвертирующего преобразователя подrenames к другому крайнему выводу потенциометра, а его токосъемник соединен с общей точкой.

На чертеже представлена схема ,предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит потенциометр 1 с емкостным токосъемником 2, 55 соединенным с общей точкой преобразователя. К крайним выводам потенциометра,1 подключены выходами неин135 2 вертирующий преобразователь 3 напря« жение — ток и инвертирующий преобра- . зователь 4 напряжение — ток.

Эти преобразователи преобразуют напряжение на их входе в пропорциональное значение тока прямоугольной формы на выходе.

К выходу неинвертирующего преобразователя 3 подключен неинвертирующим входом компаратор 5.

В цепь его обратной связи (на инвертирующий вход) включен интегратор 6 в виде RC-цепочки.

Преобразователь перемещений в период электрических колебаний работает следующим образом.

При перемещении контролируемого объекта, связываемого в процессе измерений с токосъемником 2, последний перемещается вдоль потенциометра 1, вследствие чего изменяется активное сопротивление потенциометра на участке цепи между неинвертирующим входом компаратора 5 и общей точкой преобразователя. Соответственно изменяется величина падения напряжения на этом участке, создаваемого преобразователем 3, являющимся источником тока.

Падение напряжения на емкостном участке цепи токосъемника 2 компенсируется током инвертирующего преобразователя 4, равным по величине, но обратным по знаку току неинвертирующего преобразователя 3. Таким образом, результирующая величина падения напряжения в точке а между неинвертирующим входом компаратора 5 и общей точкой преобразователя зависит лишь от положения токосъемника 2, но не зависит от величины емкости между этим токосъемником 2 и обмоткой потенциометра 1.

Компаратор 5 с интегратором 6 в цепи отрицательной обратной связи, а также потенциометром 1 и преобразователями 3 и 4 напряжение— ток в цепи положительной обратной связи образуют автогенератор прямоугольных импульсов, длительность которых пропорциональна длине участка Х потенциометра 1.между центром токосъемника 2 и крайним выводом потенциометра.

"Опрокидывание" автогенератора происходит в момент равенства напряжения в точке Q и напряжения на вы-.

I коде интегратора 6.

1163135

Составитель И. Кислицин

Техред С.йовжий

Корректор С. Черни

Редактор О. Юрковецкая

Заказ 4093/38 Тираж 651

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Следовательно, на выходе преобразователя перемещений период колебаний пропорционален величине Х перемещений токосъемника 2.

Вследствие того, что величина падения напряжения в точке Q не зави- . сит от величины емкости на участке

1 токосъемник — обмотка потенциометра

1 устраняется погрешность измерения из-за нестабильности этой емкости при изменении внешних условий и повышается точность преобразователя перемещений.

Кроме того, благодаря тому, что токосъемник преобразователя соединен с общей точкой, уменьшается влияние электромагнитных помех в линии связи преобразователя на его работу и повышается помехоустойчивость.