Устройство для преобразования перемещения в напряжение

 

Изобретение относится к измври тельной технике и может применяться при бесконтактном измерении перемещения в машиностроении и станкостроении . Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещения в напряжение за счет исклнг чения влияния диэлектрической проницаемости среды на результат преобразования . Емкостный датчик устрой- ctBa состоит из потенциального электрода 3, подключенного к вьтоду ключа 2 который управляется генератором 1 импульсов, дополнительного электрода 5, расположенного ий фиксированном расстоянии d от т твНцкальЕН ного электрода 3 и заземленного электрода 4, перемещение я которого преобразуется в Напряжение на выходе устройства. Напряжение с выхода пЬ- тенциального электрода 5 в виде прямоугольных дбуполярных импульсов, пройдя через первую и вторую последовательные диодно-резнсторные цепи, образованные соответственно диодами 6, 8 и резисторами 7, 9 поступает на первый 10 и второй I фильтры низких частот, к выходам которых подключены прямые и инверсные входы сумматоров 12 и 6 соответственно. С выхода сумматора 2 напряжение поступает на один вход сумматора 13, обладающего большим коэффициентом усиления; на другой вход суг«матора 13 подается напряжение Уд от источника I4 опорного напряжения. Учитывая то, что выходной сигнал сумматора I3 соединен с шиной питания ключа 2 и через делитель I5 с входом сумматора 2, входное напряжение которого практически равно Vg. Напряжение на выходе сумматора 16 линейно изменяется в зависимости от перег ещення X . 1 ил. 1C 00 DO :л СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

I5g q C 0I В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬ ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3865213/24-28 (22) 11.03.85 (46) 15.01.87. Бюл. В 2 (72) N.Ê. Сираэетдинов (53) 621.317.39:531 717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I1 765315, кл. G О1 В 27/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР

II 1026081, кл. G 01 Н 27/26, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ. В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике н может применяться при бесконтактном измерении перемещения в машиностроении н станкостроении. Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещения в напряжение эа счет исклю" чения влияния диэлектрической проницаемости среды на результат преобразования. Кмкостный датчик устройства состоит из потенциального электрода 3, подключенного к выходу ключа 2, который управляется генератоpoM I импульсов, дополнительного электрода 5, расположенного на Фиксированном расстоянии и от потеицнальг.ного электрода 3 и заземленного электрода 4, перемещение а которого.преобразуется в напряжение иа выходе устройства. Напряжение с выхода потенциального электрода 5 в виде прямоугольных двуполярных импульсов, пройдя через первую и вторую последо" нательные диодно-резнсторные цепи, образованные соответственно диодами

6, 8 и резисторами 7, 9 поступает на первый 10 и второй II фильтры низких частот, к выходам которых подключены прямые и инверсные входы сумматоров

12 и 16 соответственно. С выхода сумматора 12 напряжение поступает на один вход сумматора 13, обладающего g большим коэффициентом усиления на другой вход сумматора 13 подается напряненне р от нстопннне 14 опорного напряжения. учитывая то, что выходной сигнал сумматора 13 соединен с Я шиной питания ключа 2 и через делитель 15 с входом сумматора 12, вход1 ное напряжение которого практически равно Ч„. Напряжение на выходе сумматора 16 линейно изменяется в зависнмост от перемещения x . .1 ил.

1283515 2

Изобретение относится к измери- ной времени перезарядных цепей дотельной технике и может быть исполь- полнительного электрода 5 емкостно. о зовано в машнностроении. датчика, образованных диодно-резисЦелью изобретения является повы- торными цепями и входными сопротившение точности преобразования пере- 5 лениями фильтров низких частот, формещения в напряжение за счет исклю- ма двухполярных импульсов напряжечения влияния диэлектрической прони- ния на дополнительном электроде 5 цаемости среды на результат преобра- близка к прямоугольным, а амплитуда зования. импульсов определяется отношением

Н е приведена схема устрой-:10 плеч емкостного делителя напряжения, На чертеже прив ства. образованного электродами -3-5 емУстройство для преобразования пе костного датчика и равного отношению ,ремещения в напряжение содержит ге-- преобразуемого перемещения х к раснератор l импульсов, ключ 2, к Управ- стоянию (х+ ) между электродами 3 ляющему входу которого подключен вы- 15 и 4. Пройдя через первую.и вторую ход генератора 1, емкостный датчик, диодно-резисторные цепи, импульсы состоящий из потенциального электро- поступают на фильтры низких частот, да 3, который подключен к выходу клю- йна выходе фильтров 10 и 11 форча 2, заземленного электрода 4, сое- мируются напряжения, пропорциональдинениого с общей заземленной шиной, 20 ные амплитуде соответственно отрицаи дополнительного электрода 5, рас- тельной и положительной полуволны им- положенного между потенциальным и пульсного напряжения на дополиительзаздмлеиным электродами 3 и 4 на эа ном электроде 5. Далее импульсы проданном расстоянии и от потенциаль- ходят на сумматор 12, на выходе котоного электрода 3, диодов б и сопро- рого формируется сигнал, равный раз25 тивления 7, образующие первую после- ности напряжения, определяемого выдовательиую диодно-реэисторную цепь ходным напряжениям сумматора 13 и диод 8 и сопротивление 9, образую- снимаемого с делителя 15 напряжения щие вторую последовательную диодно- и напряжения, пропорционального двойреэисторную цепь, дополнительный ЗО ной амплитуде двуполярных импульсов электрод 5 соединен с катодом циода на дополнительном электроде 5.

6 и анодом диода 8, первый 10 и вто- При достаточно большом коэффицирой 11 фильтры низких.частот, входы . енте усиления сумматора 13 выполненкоторых соединены с сопротивлениями . ного, например, на основе операцион7 и 9 соответственно, первый 12 и 35 ного усилителя, можно считать выход.второй 13 сумматоры, прямой и инверс ное напряжение сумматора 12 равным ный входы сумматора 12 подключены опорному напряжению V источника 14. соответственно к выходам фильтРов 10 Учитывая то, что амплитуда импульсов и ll низких частот, выход сумматора на потенциальном электроде 3 прапор12 соединен с инверсным входом сум- 10 циоиальна напряжению на шине питания матоРа 13, пРЯмой вход котоРого под- ключа 2, т.е. выходному напряжению ключен к йсточникУ 14 опоРного на- сумматора 13, напряжение на выходе пряжеиия, а выход к шине питания сумматора 16 будет линейно изменятьключа 2 и входу делителя 15 напряже ся в зависимости от перемещения х ния, выход которого соединен с до- 45 полнительным входом сумматора 12, Формула изобретения прямой и инверсный входы сумматора

Устройство для преобразования пе16 соединены соответственно с выходаремещения в напряжение, содержащее ми фильтров 11 и 10 низких частот, генератор импульсов, ключ,к управляюа выход соединен с выходной шиной 50 щему входу которого подключен выход генератора импульсов, емкостный: датустройства.

Устройство работает следующим об- чик, состоящий из потенциального и заземленного электродов, первую и

Потенциальный электрод 3 емкост55 вторую диодно-резисторные цепи, каж- ного датчика запитывается прямоуголь- дая из которых состоит из последова- ными импульсами с выхода ключа 2, тельно соединенных диода и резистора, управляемого от генератора 1 нмпуль- первый и второй фильтры низких чассов. При достаточно большой постоян — тот, входы которых подключены к своI2835I5

Составитель В. Мамонтов

Редактор Н. Слободяиик Техред В.Кадар : Еорректор М. Самборская, . Заказ 7421/35 Тираж 677 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

lI3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

t бодным выводам резисторов соответственно первой и второй диодно-резисторных цепей, первый сумматор, прямой и инверсный входы которого, подключены к выходам соответственно первого и второго фильтров низких частот, второй сумматор, источник опорного напряжения, прямой вход второго сумматора подключен к источнику опорного напряжения, инверсный Ю вход подключен к выходу первого сум- матора, а выход соединен с шиной питания ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повывения точности преобразования, оно снабжено делите- 15 лем напряжения, вкод которого подключен к выходу второго сумматора, выход соединен с дополнительным прямым входом первого сумматора и треть", им сумматором, прямой и инверсный входы которого подключены к выходам соответственно второго и первого фильтров низких частот, выход соединен с выходной шиной устройства, а емкостный датчик снабжен дополнительным электродом, установленным между потенциальным и заземленным электродами на заданном расстоянии от потенциального электрода, потенциальный электрод подключен к выходу ключа, а дополнительный электрод соединен с катодом диода первой и. анодом диода второй диодно-реэисторной цепей.