Способ преобразования механических сил в широтно- модулированный сигнал

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сил, давлений, моментов и т.д. Целью изобретения является повышение точности и устойчивости колебаний. Цель достигается тем, что в процессе преобразования осуществляют в зависимости от частоты колебаний сдвиг по времени момента переключения электрического сигнала по отношению к моменту прохождения элементом сравнения 4 нейтрального положения, при этом сдвиг устанавливают положительным при увеличении частоты, и отрицательным - при уменьшении частоты. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„3509637 А 1 (5!)4 С 01 L 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 41 55630/24-1 О (22) 02.12,86 (46) 23 ° 09,89. Бюл. 1Ф 35 (71) Ярославский политехнический институт (72) М.П,Цыганков и Е,В.Гордеев (53) 531 ° 78) (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1377628, кл, G 01 L 1/08, 1986 ° (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИЛ В ШИРОТНО-МОДУЛИРОВАННЫЙ

СИГНАЛ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использоо

2 вано для измерения сил, давлений, моментов и т.д, Целью изобретения является повышение точности и устойчивости колебаний, Цель достигается тем, что в процессе преобразования осуществляют в зависимости от частоты колебаний сдвиг по времени момента переключения электрического сигнала по отношению к моменту прохождения элементом сравнения 4 нейтрального положения, при этом сдвиг устанавливают положительным при увеличении частоты, и отрицательным — при уменьшении частоты, 1 з,п,ф-лы, 2 ил, з 150963

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и мо жет быть использовано для преобразования в широтно-импульсный сигнал зна5 чений обобщенных механических сил (давлений, механических напряжений, моментов, масс и лругих величин, создающих силовое воздействие), Целью изобретения является повыше- 10 ние устойчивости колебаний и точ1 нОсти.

На фиг.I представлена блок-схема устройства; на фиг ° 2 — временные диаграммы работы . устройства. 15

Устройство содержит двухпозиционный релейный элемент 1, индикатор

2 отклонения элемента сравнения от нейтрального положения, силовой элемент 3 обратной связи, элемент 4 20 сравнения, элемент 5 задержки. Б качестве элемента сравнения служит рычажный механизм.

Способ реализуется следующим образом. 25

Измеряемое усилие (при отсутствии усилия обратной связи) прикладывается к рычажному механизму 4, Под дей ствием этого усилия -элемент сравнения движется в направлении нейтраль- 30 ного положения, проходит его и продолжает движение в том же направлении. Спустя время t задержки после прохождения нейтрального положения элементом сравнения, включают скачкообразно усилие обратной связи, встречное по отношению к измеряемому и большее его по величине.

Под действием разности усилий движение элемента сравнения начина- 4Q ет тормозиться, меняет направление, элемент сравнения вновь приближается к нейтральному положению (но уже с другой стороны) проходит его и продолжает движение, По истечении време- 4 ни t> задержки после прохождения нейтрального положения элементом сравнения скачком отключают усилие обратной связи. Под действием измеряемого усилия движение элемента сравнения начинает тормозиться, меняет направление и далее повторяется в последовательности, описанной выше, Последовательность переключений поясняется временной диаграммой рабо" ты устройства, реализующего способ, График движения элемента сравнения представляет собой кривую, состоящую из сопряжающихся участков е1

Формула изобретения

1. Способ преобразования механических сил в широтно-модулированныи сигнал, заключающийся в том, что воздействуют на механический элемент сравнения усилием, равным разности измеряемого усилия и усилия обратной связи, которое формируют двухуровневым электрическим сигналом, переключающимся в зависимости от направле7 4 парабол (фиг.2,а) ° Участки парабол, выделенные жирной линией, соответствуют выключению. обратной связи, а тонкой — включению, Пересечение оси означает переход элемента сравнения через нейтральное положение.

Точки сопряжения парабол (в моменты переключения обратной связи) расположены на расстоянии t3 (времени задержки) по оси t от точек перехода элемента сравнения через нейтральное положение.

График изменения скорости элемента сравнения (фиг.2,6) представляет собой ломаную,, состоящую из прямолинейных участков увеличения и уменьшения скорости, График суммарного момента усилий, действующих на элемент сравнения (фиг.2,в) представляет кусочно-постоянную линию (функцию времени).

Переключение усилия обратной связи за паздывает на время по отношению к вр мени пересечения элементом сравнения нейтрального положения.

Из графиков следует, что установка Е а О (положительная задержка) приводит к возрастанию периода Т коле баний (уменьшению частоты), а уменьшение t до отрицательных значений (t > (Π— опережение) вызывает уменьшение периода Т колебаний, т,е, воз-растание частоты 1/Т. Значения и ts косвенно связаны с t>:.при

7 О t g1 и t у увеличиваются от периода к периоду колебаний.

При t = 0 колебания становятся

3 периодическими (Т = const) и производится контроль входного усилия по формуле, приведенной в описании, Таким образом, увеличивая или уменьшая t соответственно при уменьшении или увеличении Т, возможно добиться требуемого значения Т, т.е. заданной частоты колебаний (1/Т).

1509637 времени момента переключения электФиг. 2

Составитель А.Северин

Редактор Г.Волкова Еехред М.Моргентал Корректор В.Кабаций

Подписное

Тираж 789

Заказ 5795/34

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Гагарина,1 1

II II

Г 101 ния отклонения э;емента сравнения от нейтрального положения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения устойчивости колебаний и точнос5 ти при формировании сигналом усилия обратной связи, осуществляют в зави-.. симости от частоты колебаний сдвиг по рического сигнала по отношению к моменту прохождения элементом сравнения нейтрального положения.

2. Способ по. п,l, о т л и ч а юшийся тем, что при увеличении частоты сдвиг по времени устанавливают положительным, а при уменьшении — отрицательным.