Способ преобразования "перемещение-фаза" и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования перемещения в фазу синусоидального сигнала. Целью изобретения является расширение диапазона изменения фазы выходного сигнала и повышение чувствительности преобразования . Для этого на входы модулятора 3 и формирователя 4, выполненных в виде делителей напряжения, подают 1-4 3 синусоидальное напряжение питания, из него в формирователе формируют напряжение смещения и инвертируют его, при помощи контролируемого объекта перемещают подвижную часть двух изменяемых сопротивлений дели теля 2 напряжения модулятора и моделируют синусоидальное напряжение по амплитуде -ипо фазе в функции перемещения- , суммируют моделированное и инвертированное напряжения, измеряют сдвиг фаз суммарного и питающего напряжений и по сдвигу фаз судят о величине перемещения. Изменяемые сопротивления делителя напряжения ( модулятора 3 имеют периодический закон изменения сопротивления, близкий к синусоидальной и косинусоидальной зависимостям, посредством этого амплитуду и фазу синусоидального напряжения моделируют по периодическим зависимостям, близким к синусоидальной и косинусоидапьной относительно амплитуды и фазы напряжения ю « смещения. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. со сс . Г -. L-«-J ipus.f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m 4 С 01 B 7/00

1 1 Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К AВТОРСНОМ СВИДКтЕЛЬСтВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3745166/24-28 (22) 25.05.84 (46) 30.11.86. Бюл. 11 - 44 (71) Уфимский нефтяной институт (72) С.В.Чигвинцев (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 386419, кл. С 01 В 7/04, 1973.

Кофлин P., Дрискол Ф. Операционные усилители и линейные интегральные схемы. M.: Мир, 1979. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ-ФАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования перемещения в фазу синусоидального сигнала. Целью изобретения является расширение диапазона изменения фазы выходного сигнала и повышение чувствительности преобразования. Для этого на входы модулятора

3 и формирователя 4, выполненных в виде делителей напряжения, подают

„„Я0„„1273734 А1 синусоидальное напряжение питания, из него в формирователе формируют напряжение смещения и инвертируют его, при помощи контролируемого объекта перемещают подвижную часть двух изменяемых сопротивлений делителя 2 напряжения модулятора и моделируют синусоидальное напряжение по амплитуде и по фазе в функции перемещения, суммируют моделированное и инвертированное напряжения, измеряют сдвиг фаз суммарного и питающего напряжений и по сдвигу фаз судят о величине перемещения. Изменяемые сопротивления делителя напряжения модулятора 3 имеют периодический закон изменения сопротивления, близкий к синусоидальной и косинусоидальной зависимостям, посредством этого амплитуду и фазу синусоидального напряжения моделируют по периодическим зависимостям, близким к синусоидальной и косинусоидальной относительно амплитуды и фазы напряжения смещения. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

1 12

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования перемещения в фазу синусоидального сигнала.

Целью изобретения является расширение диапазона изменения фазы выходного сигнала и повышение чувствительности преобразования.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для осуществления преобразования перемещение-фаза; на фиг. 2 — векторная диаграмма; на фиг . 3— принципиальная электрическая схема резистивных преобразователей для осуществления способа.

Устройство для осуществления способа содержит два изменяемых в функции перемещения посредством подвижных частей сопротивления 1, имеющих периодический закон изменения сопротивления (фиг.3), включенные в дели тель 2 напряжения модулятора 3, формирователь 4 вспомогательного напряжения и сумматор 5. Входы делителей напряжения модулятора 3 и формирователя 4 подключены к источнику синусоидального напряжения питания U а выходы — к входам сумматора

5. Выход сумматора 5,. являющийся выходом устройства, подключен ко входу фазометра 6. Каждое плечо делителей напряжения модулятора и формирователя состоит из активных сопротивлений 7-10 и реактивных сопротивлений 11-14. В качестве сумматора используется дифференциальный усилитель или трансформатор. Изменя= емыми в функции перемещения параметрами могут быть управляемые резисторы, катушки индуктивности, емкости.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом.

При перемещении контролируемого объекта два из четырех параметров делителя 2 напряжения модулятора 3 изменяются посредством подвижных частей сопротивлений 1, скрепленных с контролируемым объектом, по периодическим зависимостям. Например, у резистивных преобразователей (потенциометрических, фоторезисторных, магниторезисторных) изменяются активные сопротивления 7 и 8. Благодаря изменению сопротивлений делителя 2 по периодическим зависимостям его выходное напряжение модулируется одновременно по амплитуде U и по фазе <

73734

25

S

1О !

40 по периодическим зависимостям, близким к синусоидальной и косинусоидальной в функции от перемещения х. Формирователем 4 формируется неизменное по амплитуде и фазе напряжение смещения П, поступающее на инвертирующий вход сумматора 5. На его неинвертирующий вход подается модулированное напряжение. Инвертированное напряжение смещения суммируется с модулированным, благодаря чему годограф вектора выходного напряжения сумматора охватывает начало координат (фиг.2). За счет этого фаза выходного сигнала за шаг преобразования изменяется на 360

Выходной сигнал поступает на вход фазометра 6, который сравнивает фазы суммарного и опорного напряжений. По сдвигу фаз определяется контролируемое перемещение.

Формула изобретения

l. Способ преобразования перемещение-фаза, по которому модулируют амплитуду и фазу синусоидального напряжения в функции от перемещения, из питающего напряжения выделяют напряжение смещения и инвертируют его, суммируют инвертированное и модулированное напряжения, сравнивают фазы суммарного и питающего напряжений и по сдвигу фаэ судят о величине перемещения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона изменения фазы выходного сигнала и повышения чувствительности преобразования, модулируют амплитуду и фазу синусоидального напряжения в функции от перемещения по периодическим зависимостям, близким к синусоидальной и косинусоидальной.

2. Устройство для преобразования перемещение — фаза, содержащее модулятор и формирователь в виде делителей напряжения, сумматор и фазометр, при этом делитель напряжения модулятора содержит изменяемое в функции перемещения сопротивление, подвижная часть которого скреплена с контролируемым объектом, входы модулятора и формирователя подключены к источнику синусоидальйого напряжения питания, а выходы — к входам сумматора, выход сумматора и источ.ник синусоидального напряжения подСоставитель В.Кизельник

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор В.Синицкая

Заказ 6466/37 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4

3 1 ключены к входам фазометра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона изменения фазы выходного сигнала-и повышения чувст.вительности преобразования, делитель напряжения модулятора снабжен вторым изменяемым в функции перемещения со273734 4 противлением, подвижная часть которого скреплена с контролируемым объектом, оба изменяемые сопротивления выполнены функциональными, имеющими периодический закон изменения сопротивления, близкий к синусоидальному и/ или косинусоидальному.