Преобразователь перемещений в частоту электрических колебаний

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения влияния факторов внешней среды. Это достигается за счет того, что входной сигнал цепи, содержащей датчик 1 и операционные усилители 2, 3, после сложения в сумматоре 4 с прямоугольным напряжением источника 10 опорного напряжения запоминается в устройстве 5 выборки - хранения в момент равенства нулю напряжения на выходе интегратора 9. 1 ил.

СООЭ СОВЕТСИИХ

СО(.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9l (11) (. Ю4 С Ol 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД ..ТЕЛЬСТВУ

ГОсУДАРстВенный HoMNTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0ТИРЫТИЯ14

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4215624/24-28 (22) 25.03,87 (46) 30.06.89. Бюл. У 24 (71) Пензенский политехнический институт (72) С.А.Беляков, А.В.Гладько, А.Х.Зябиров, А.И.Мартяшин и В.И.Чернецов (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 579535, кл. G 01 В 7/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 834388, кл. G О1 В 7/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 11!6299, кл. G О1 В 7/ОО, 1 982.

2 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В

ЧАСТОТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано для измерения перемещений.

Цель изобретения — повышение точности измерения эа счет уменьшения влияния факторов внешней среды. Это достигается эа счет того, что входной сигнал цепи, содержащей датчик 1 и операционные усилители 2, 3, после сложения в сумматоре 4 с прямоугольным напряжением источника 10 опорного напряжения запоминается в устройстве 5 выборки — хранения в момент равенства нулю напряжения на ет нуль-орган 7, переключая устройство 5 выборки — хранения из режима выборки в режим хранения через элемент

8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом на входах элемента 8 будут сигналы разного уровня, а на управляющем входе устройства 5 — сигнал единичного уровня.

В момент равенства напряжений на входах компаратора 6 он переключается и далее процесс повторяется.

Частота колебаний на выходе компаратора будет пропорциональна значению

R и не зависит от постоянной времени датчика 1, что позволяет исключить погрешность измерения, обусловленную изменением параметров датчика от воздействия факторов окружающей среды.

Формула

Преобразователь перемещений в частоту электрических колебаний, содержащий бесконтактный резистивный датчик, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к выводу токосъемного элемента датчика, а выход — к одному иэ выводов датчика, интегратор и компаратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенными вторым операционным усилителем, сумматором и устройством выборки-хранения, источником опорного напряжения, нульорганом и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, неинвертирующий вход второго операционного усилителя соединен с выходом первого операционного усилителя, а выход с вторым выводом реэистивного датчика, первый вход компаратора соединен с выходом устройства выборки-хранения, второй вход компаратора - с выходом интегратора, а вы ход — с входом источника опорного напряжения и первым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выход - к управляющему входу устройства выборки-хранения, вход нуль-органа соединен с выходом интегратора, выход источника опорного напряжения соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, с вторым входом сумматора и с входом интегратора. з "1490443

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

Цель изобретения — повышение точ5 ности измерения за счет уменьшения влияния факторов окружающей среды.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя.

Преобразователь содержит бескон- 10 тактный резистивный датчик 1, первый

2 и второй 3 операционные усилители, выход первого из которых соединен с первым, а выход второго — с вторым выводом датчика 1, последовательно 15 соединенные сумматор 4, первый вход которого подключен к выходу второго операционного усилителя 3, устройство 5 выборки — хранения и компаратор 6, нуль-орган 7, элемент 8 ИСКЛЮ- 2Р

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу компаратора 6, второй вход — к выходу нуль-органа

7, а выход — к управляющему входу устройства 5,интегратора 9, выход 25 которого подключен к входам компара-, тора 6 и нуль-орган 7, и источник 10 опорного напряжения, вход которого подключен к выходу компаратора а выход - к входам второго операционно- Зр

ro усилителя 3, сумматора 4 и интегратора 9, 11реобраэователь работает следующим образом.

В момент времени, принимаемый за нулевой, на выходе компаратора 6 скачком меняется сигнал с нулевого уровня до высокого, что вызывает изменение полярности выходного напряжения источника 10 с отрицательной 4р на положительную. Это напряжение поступает на входы интегратора 9, уси лителя Э и сумматора 4 ° Выходное напряжение операционного усилителя

3 скачкообразно изменяется на величи- 45

R -R ну 2Е - где R — сопротивление ь х части датчика 1, пропорциональное перемещению; R — сопротивление резистивного элемента датчика 1; Š— амп- 50 литуда напряжения источника 10,,и далее будет изменяться по линейному за" кону.

Скорость изменения определяется значением постоянной времени датчи- 55 ка 1. В момент перехода через нуль напряжения интегратора 9 срабатываизобретения