Фазогенераторное измерительное устройство

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерению емкости, индуктивности и незлектрических величин, которые можно преобразовать индуктивными или емкостными датчиками, например перемещение, сила, давление. Целью изобретения является повышение быстродействия. Измеритель содержит два генератора 2 и 4, соединенные управляемым блоком 3 связи, датчик I, компенсирующий блок 5, фазовый измеритель 7, фазовый компаратор 6, блок 8 синхронизации и блок 9 управления. Фазовьй компаратор вьщает сигнал в . момент превыщения фазовым сдвигом зоны нечувствительности фазового измерителя . По этому сигналу блок синхронизации обривает цикл измерения. За счет сокращения цикла измерения повышается быстродействие измерителя. 2 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1392341 ао4С 01 В 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /7>...".

К А BTQPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ egq„„. (21) 4157980/24-28 (22) 08.12.86 (46) 30.04.88. Вюл. 9 16 (71) Харьковский политехнический институт им, В.И.Ленина (72) А.ЕЛакрецкий и В.И.Нестеренко (53) 621.317.3.9:531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 838310, кл. С 01 В 7/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1242708, кл. G 01 В 7/02, 1986. (54) ФАЗОГЕНЕРАТОРНОЕ ИЗИЕРИТЕЛЬНОН

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерению емкости, индуктивности и неэлектрических величин, которые можно преобразовать индуктивными или емкостными датчиками, например перемещение, сила, давление. Целью изобретения является повьппение быстродействия. Измеритель содержит два генератора 2 и 4, соединенные управляемым блоком 3 связи, датчик 1, компенсирующий блок 5, фазовый измеритель 7, фазовый компаратор 6, блок

8 синхронизации и блок 9 управления.

ФазовьпЪ компаратор выдает сигнал в .момент превышения фаэовым сдвигом зоны нечувствительности фазового измерителя. По этому сигналу блок синхронизации обрывает цикл измерения, За счет сокращения цикла измерения повышается быстродействие измерителя. ..Ф

2 ил.

1392341

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерении перемещения, силы,давления и других неэлектрических вели5 чин, которые можно преобразовать при помощи индуктивных или емкостных датчиков.

Цель изобретения — повышение быст родействия и надежности устройства за 10 счет исключения сбоев, связанных с ростом фазы до 360 в течение одного ! цикла измерения .

На фиг, 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на

; фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит датчик 1, пер.— вый генератор 2, управляемый блок 3 связи, второй. генератор 4, компенси-. 20 рующий блок 5, фазовый компаратор 6, фазовый измеритель ?, блок 8 синхрони зации и блок 9 управления.

Датчик 1 связан с первым генерато-. ром 2. Второй генератор 4 связан с компенсирующим блоком 5. Выходы генераторов 2 и 4 соединены с управляемым блоком 3 связи, фазовым компаратором 6 и фазовым измерителем 7. Выход фазового компаратора 6 соединен с входом блока 8 синхронизации, второй вход которого соединен с выходом второго генератора 4. Выход блока 8 синхронизации соединен с первым входом блока 9 управления и входом фазового измерителя 7. Второй вход блока

9 управления соединен с выходом фазо:« вого измерителя 7.Выходы блока 9 управления соединены с входами компенсирующего блока 5 и блока 3 связи со4О ответственно.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что в момент времени t„ произошло изменение измеряемого параметра, т.е. произошла расстройка соб-45 ственных частот генераторов (собственные частоты генераторов — это частоты при разомкнутой цепи связи между кими). В этот момент времени сопротивление связи принимает максимальное50 свое значение (фиг.2б) и генераторы начинают работать на собственных частотах. При этом фазовый сдвиг между сигналами генераторов начинает увеличиваться пропорционально времени 55 .и расстройке генераторов. График q(t) зависимости фазы от времени приведен на фиг.2,а. В момент времени tg фазовый сдвиг достигнет своего предельного значения равного Qnp в результате чего фазовый компаратор 6 вьдает сигнал (фиг ° 2,в), поступающий в блок

8 синхронизации, который: в свои очередь вьдает сигнал (фиг. 2,г), поступающий в фазовый измеритель 7 для измерения направления расстройки, а saтем в блок 9 управления для произведения компенсации и уменьшения сопротивления связи управляемого блока 3 связи до минимального значения. С момента времени до момента t> восстанавливается синхронизация генера" торов 2 и 4, а фазовый сдвиг между сигналами генераторов 2 и 4 становится близким к нулевому значению, поскольку сопротивление связи в этот период имеет минимальное значение. В момент времени t сопротивление связи между генераторами 2 и 4 вновь устанавливается максимальным. Вновь начинает увеличиваться фазовый сдвиг, однако с меньшей скоростью, поскольку в момент времени t q была произведена частичная компенсация внесенной датчиком расстройки. В.момент времени t< происходят процессы, аналогичные произошедшим в момент времени t, и которые были описаны выше. В течение интервала времени между t и t соб противление связи имеет максимальное значение, .а генераторы 2 и 4 работают на собственных частотах. Однако эа это время фазовый сдвиг не достигает порога срабатывания фазового компаратора 6. Этот интервал фиксированный (Тц) и определяется требуемой чувствительностью фазового измерителя 7, В конце. этого интервала (момент времени ) независимо от фазового компаратора 6 блок 8 синхронизации вырабатывает сигнал, который инициирует измерение направления расстройки, компенсацию и уменьшение сопротивления связи. Описанные процессы продолжаются до полной компенсации внесенной датчиком расстройки, т.е. до тех пор. пока фазовый сдвиг между сигналами генераторов 2 и 4 в конце интервала времени с максимальным сопротивлением не будет равным нулю.

Значение предельного фазового сдвига y„, на который настраивают фазовый компаратор 6, выбирают исходя из зоны нечувствительности и нестабильности работы фазового измерителя 7. Значение п должно в 3 — 4

l392341

Формула изобретения

Составитель К.Тавлинов

Техред М. Дидык

Редактор А.Ревин

Корректор В.Бутяга

Заказ 1803/42

Тираж б80 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 раза превышать зону нечувствительности фазового измерителя 7. Значение времени T„ определяется требуемой чувствительностью фазового измерите5 ля 7 и выбирается в зависимости от конкретного применения устройства.

Фазогенераторное измерительное устройство, включающее два генератора, соединенные между собой управляемым блоком связи, датчик, соединенный с первым генератором, фазовый измери- (5 тель,.соединенный с выходами генераторов, компенсирующий блок, соединенный с вторым генератором, блок управления, соединенный с компенсирующим блоком и управляемым блоком связи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены фазовый компаратор и блок синхронизации, входы фазового компаратора соединены с выходами генераторов, входы блока синхронизации соединены соответственно с выходом фазового компаратора и выходом второго генератора, выход блока синхронизации соединен с первым входом блока управления и входом фазового измерителя, второй вход блока управления соединен с выходом фазового измерителя.