Устройство для измерения перемещений с частотным выходом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С ЧАСТОТНЫМ ВЬЩОДОМ, содержащее первый смеситель первый полосовой усилитель, второй смеситель и второй полосовой усилитель, соединенные последовательно в кольцо, опорный генератор, . которого подключен к вторым входам смесителей, параметрический датчик, подключенный к управляющему входу первого полосового усилителя, первый блок выделения сигнала разностной частоты, входы которого подключены к выходам первого и второго полосовых усилителей, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения и расширения динамического диапазона, оно снабжено делителем частоты, который подключен к выходу опорного генератора, и вторым блоком выделения сигнала разностной частоты, первый вход которого подключен к выходу первого блока выделения сигнала разностной частоты, второй вход подключен к вы- Q ходу делителя, а выход подключен к генератору . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SUÄÄ 1165874

4 G 01 В 700

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЬ

Ю

00 3

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3692471/24-28 (22) 11.01.84 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) В. К. Шакурский и Ю. И. Моргунов (71) Тольяттинский политехнический институт (53) 621.317.39:531.717.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 916963, кл. G 01 В ?/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 974099, кл. G 01 В 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 783566, кл. G 01 В 7/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С ЧАСТОТНЫМ

ВЫХОДОМ, содержащее первый смеситель, первый полосовой усилитель, второй смеситель и второй полосовой усилитель, соединенные последовательно в кольцо, опорный генератор, выход которого подключен к вторым входам смесителей, параметрический датчик, подключенный к управляющему входу первого полосового усилителя, первый блок выделения сигнала разностной частоты, входы которого подключены к выходам первого и второго полосовых усилителей, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения динамического диапазона, оно снабжено делителем частоты, который подключен к выходу опорного генератора, и вторым блоком выделения сигнала разностной частоты, первый вход которого подключен к выходу первого блока выделения сигнала разностной частоты, второй вход подключен к выходу делителя, а выход подключен к генератору.

1165874

Составитель В. Николаев

Редактор A. Шандор Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 4298/32 Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

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

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение динамического диапазона.

На чертеже приведена блок-схем а устройства.

Устройство содержит первый смеситель 1, первый полосовой усилитель 2, второй смеситель 3, второй полосовой усилитель 4, сое- 0 диненные в кольцо, параметрический датчик 5, подключенный к управляющему входу первого полосового усилителя 2, опорный генератор 6, подключенный к вторым входам смесителей 1 и 3, делитель 7 частоты, подключенный к выходу опорного генератора 6, первый 8 и второй 9 блоки выделения сигнала разностной частоты, и регистратор 10, включеннь/й на выходе второго блока 9 выделения сигнала разностной частоты.

Устройство для измерения перемещений: 0 с частотным выходом работает следующим образом.

Смесители 1 и 3 и полосовые усилители 2 и 4, замкнутые в кольцо, образуют автоколебательную систему, которая возбуждается при подаче на вторые входы смесителей 1 и 3 сигнала опорного генератора 6 с частотой f . Если сумма разностных частот f» и fù полосовых усилителей 2 и 4 примерно равна частоте f,, и выполняется баланс амплитуд, то на выходе усилителей 2 и 4 генерируются сигналы с частотами f u f соответственно. В режиме устойчивой генерации выполняются следующие равенства:

+ fc 1„ (1)

35 у(1) = E.(f,) (2) где У (f, ) и f, (fв) — соответствующие фазовые сдвиги для сигналов с частотами и 4 в усилителях 4 и 2.

Параметрический датчик 5 подключается к резонасному контуру усилителя 2 и изменяет в процессе измерения его резонансную частоту f Это, в свою очередь вызывает изменение частот f, и f, генерируемых сигналов в противоположные стороны, что следует их (1) и (2). С помощью блока 8 в устройстве выделяется сигнал с разностной частотой fp, — — f< — f,. Преобразователь настраивается таким образом, чтобы fp, изменялось в пределах (f, /3 — f,/5).

Зависимость fz (х) и соответственно fz (х), что следует их (1), оказываются нелинейными. Период Т „сигнала на выходе блока 8 также является нелинейной функцией перемещения х. Для понижения разностной частоты сигнала и линеаризации зависимости Тр (х) в пРеобразователе выделяется сигнал, частота которого в рассматриваемом случае равна разности

1„, — fz /<. Для этого с делителя 7 снимается сигнал, частота которого в четыре раза меньше частоты сигнала опорного генератора, и подается на второй блок 9 выделения сигнала разностной частоты. В блоке 9 выделяется сигнал fp, =fp, — и подается на регистратор 10. При этом период выходного сигнала Тр, является практически линейной функцией перемещения в заданном диапазоне. Коэффициент деления делителя 7 зависит от интервала между зонами кратного синхронизма. Например, если fp. находится в диапазоне fz — f j„íåобходимо с делителя снимать сигнал с часTOTOH f3/