Устройство для измерения перемещений с частотным выходом

 

Изобретение относится к области иэмер1ггельиой техники и может быть использовано в приборостроении. Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещения в частоту сигнала за счет сравнения и коррекции частот преобразования. В результате.воздействия возмущаювщк факторов на.устройство частоты F и F управляекоос генераторов 2 и 3, изменяющиеся в противоположных направлениях под воздействием сигналов с дифференциального датчика 1, имеют одностороннее отклонение от номинальных частот Е, и F,, сумма которых равна постоянной частоте Fj,, не зависящей от перемещения. Сигналы генераторов 2 и 3 поступают на преобразователи П и 12 частота-напряжение , имекяцие определенный коэффициент преобразования, и на смеситель 4 Далее сигнал поступает на фильтр 5 ннзкой частоты и регистратор 6. Одновременно этот сигнал поступает на последовательно соединенные полосовой фильтр 7, где формируется сигнал с частотой F, + F, дискриминатор 8, настроенный на частоту F, формнрующий сигнал расстройки, регулятор 9, формирующий сигнал управления у. Выходной сигнал усилителя 10, имеющий коэффициент передачи k, поступает на перемножители 13 и 14, на первые входы которых приходят сигналы с преобразователей П и 12. На первые входы сумматоров 15 и 16 поступают выходные сигналы перемножителей 13 и 14, а на вторые входы - выходной сигнал ky усилителя 10. Корректирующие СЛ

СООЗ СОНЕТСНИХ

PECflVSЛИН

А!1 ф G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flP34 ГИНТ ССОР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ—

Н *ВТОРСИСМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (2!) 4249589/24-28 (22) 27.05.87 (46) 23.12.88. Бюл. В 47 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) В. K. И!акурский (53) 621,317.39 ° 531.7!7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 478175, кл. G 01 В 7/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В, 754442, кл. 0 Ol С 7/26, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 1ПИЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборостроении. Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещения в частоту сигнала за счет сравнения н коррекции частот преобразования. В результате, воздействия возмущающих факторов на устройство частоты F u

Р управляемых генераторов 2 и 3, изменяющиеся в противоположных направлениях под воздействием сигналов с дифференциального датчика 1, име„„SU„„1446450 д1 ют одностороннее отклонение от номинальных частот F„„и F „, сумма которых равна постоянной частоте F, не зависящей от перемещения. Сигналы генераторов 2 и 3 поступают на преобразователи 11 и 12 частота-напряжение, имеющие определенный коэффициент преобразования, и на смеситель 4. Далее сигнал поступает на фильтр 5 низкой частоты и регистратор 6. Одновременно этот сигнал поступает на последовательно соединенные полосовой фильтр 7, где формируется сигнал с частотой F + F, дискриминатор 8, настроенньм на частоту Ра, формирующий сигнал расстройки, регулятор 9, формирующий сигнал управления у, Выходной сигнал усилителя 10, имеющий коэффициент передачи k поступает. на перемножители 13 и 14, иа первые входы которых приходят сигналы с преобразователей 11 и 12. На первые входы сумматоров 15 и 16 поступают вы- «ай ходные сигналы перемножителей !3 и

14, а на вторые входы — выходной сиг- ф нал ky усилйтеля 10. Корректирующие

Ql

1446450 сигналы z и г. сумматоров 15 и 16 поступают на соответствующие входы коррекции генераторов 2 и 3, где происходит компенсация отклонения частот

F„и F от значений F1, и Р „. Так как коэффициенты коррекции по входу

Изобретение относится к области измерительной техники и может исполь- зоваться в приборостроении для преобразования измеряемого перемещения в величину частоты электрического сигнала.

Целью изобретения является увеличение точности преобразования.перемещения в частоту сигнала за счет непрерывного сравнения и коррекции частот преобразования.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит дифференциальный датчик 1, управляемые генераторы

2 и 3, смеситель 4, входы управляемых генераторов 2 и 3 подключены к выходам дифференциал ного датчика 1, а выходы — к входам смесителя 4, фильтр

5 низкой частоты, вход которого подключен к выходу смесителя 4, регистратор 6, подключенный к выходу фильтра 5 низкой частоты, последовательно соединенные полосовой фильтр 7, вход которого подключен к выходу смесителя

4, частотный дискриминатор 8, регулятор 9, усилитель 10, преобразователи

11 и 12 частота — напряжение, входы которых подключены соответственно к выходам управляемых генераторов 2 и

3, перемножители 13 и 14, первые вхо- ды которых подключены соответственно к выходам преобразователей 11 и 12 частота — напряжение, а вторые входы — к выходу усилителя 10 сумматоры 15 и 16, первые входы которых подключены соответственно к выходам пе-. ремножителей 13 и !4, вторые входы— к выходу регулятора 9, а выходы подключены соответственно к входам коррекции управляемьс. генераторов 2 и 3.

Устройство работает следуюппм образом. генераторов 2 и 3 и коэффициент преобразования "частота-напряжение преобразователей 11 и 12 заданы, такая коррекция погрешности частот F, и F> происходит выбором коэффициента передачи k усилителя 10. 1 ил.

При изменении перемещения выходные сигналы датчика 1 поступают на входы генераторов 2 и 3, перестраивая их частоты F и Г таким образом, что

5 они изменяются в противоположных направлениях. Сигналы с генераторов 2 и

3 поступают на полосовой фильтр 7 и фильтр 5 низкой частоты. Выходной сигнал фильтра 5 с частотой F р = F

0 Р, несущий информацию об изменении перемещения, поступает на регистратор 6.

Генераторы 2 и 3 обладают такими характеристиками, что сумма их номинальных частот Р„и F не зависит от величины перемещения и равняется некоторой частоте F . Воздействие на устройство внешних дестабилизирующих факторов вызывает одностороннее

20 отклонение частот F и F генераторов

2 и 3 от их номинальных значений F „„ и тн °

Сигнал с частотой (F „+ F ) o6pa25 эуется на выходе полосового фильтра

7 и поступает на дискриминатор 8, настроенный на частоту Fo, При отличии частоты (Р „ + F ) сигнала от частоты Fo на выходе дискриминатора появляется сигнал расстройки, поступающий на вход регулятора 9.

Далее сигнал управления у поступает на усилитель 10, обладающий коэффициентом передачи k..С усилителя 10 сигнал ky поступает на вторые входы

35 перемножителей 13 н 14, на первые входы которых поступают сигналы с соответствующих преобразователей 11 и

12, имеющкк заданный коэффициент преобразования. Выходные сигналы преобразователей соответствуют значениям частот Р„ и F . С выхода перемножителей 13 и 14 сигналы поступают на первые входы соответствующих сумматоров l5 и 16, на вторые входы которых

1446450

Составитель В. Мамонтов редактор Л, Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор 0. Кравцова

Заказ 6737/45 Тираж 680. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ- СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Yaropoa, ул. Проектная, 4 поступает сигнал управления у с выхода регулятора 9. Выходные корректирующие сигналы з„ и г сумматоров

15 и 16 поступают на корректирующие

5 входы соответствующих генераторов 2 и 3, обладающих заданным коэффициентом коррекции. При этом происходит компенсация ухода собственных частот

F и Р генераторов 2 и .3 от номи- )О нальных значений F,„ è Г „. Так как коэффициенты преобразования частотанапряжение преобразователей 11 и 12 и коэффициенты коррекции по входу генераторов 2 и .3 заданы, то полная и 15 оптимальная коррекция погрешностей частот F и F устраняется выбором коэффициента передачи k усилителя 10.

Формула изобретения 20 устройство для измерения перемещений с частотным выходом, состоящее из дифференциального датчика, первого и второго управляемых генераторов, 25 входы которых подклочены к выходам дифференциального датчика, смесителя, к первому и второму входам которого подключены выходы соответственно первого и второго управляемых генерато- .:30 ров, последовательно соединенных фильтра низкой частоты, вход которого подключен к выходу смесителя, и регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности преобразования перемещения в частоту сигнала, оно дополнительно содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу смесителя, частотный дискриминатор, регулятор и усилитель, первый и второй преобразователи частота — . напряжение, входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго управляемых генераторов, первый и второй перемножители, к первым входам которых подключены выходы соответственно первого и второго преобразователей частота — напряжение, к вторым входам перемножителей подключен выход усилителя, первый и второй сумматоры, к первым входам которых подключены выходы соответственно первого и второго перемножителей, к вторьм входам сумматоров подключен выход регулятора, а их выходы подключены соответственно к корректирующим входам первого и второго управляемых генераторов.