Бесконтактный преобразователь перемещение-частота

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной техника и может быть использовано для измерения перемещений. С целью повышения точности в преобразователь введены инвертор 7, инвертирующий усилитель 9 и сумматор 10. На выходах усилителя 9 и инвертора 7 формируются корректирующие сигналы, которые суммируются в сумматоре 10 с выходным сигналом инвертирующего усилителя 5 и изменяют уровень срабатывания компаратора 6, выходной сигнал которого поступает на вход интегратора 8. Изменение уровня обеспечивает большую длительность выходных импульсов, что позволяет повысить точность преобразования. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (И)5 6 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕН.ЬЗЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . (21) 4442290/28 (22) 15;06.88 (46) 15.06.91. Бюл. t4 22 (72) Ю.Н.Сзеенов и B.Â. Чугавв (53) 621,317.39:531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

14 1126809, кл. 6 01 В 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1 в 1116299, кл. G 01 8 7/00, 1982. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ-ЧАСТОТА. (57) Изобретение относится к контрольноиэмврителыюой технике и может быть использовано для измерения перемещений. С целью повышения точности в преобразователь введены инвертор 7, инвертирующий усилитель 9 и сумматор 10. На выходах усилителя 9 и инвертора 7 формируются корректирующие сигналы, которые суммируются в сумматоре 10 с выходным сигналом инвертирующего усилителя 5 и изменяют уровень срабатывания компаратора б, выходной сигнал которого поступает на вход интегратора 8. Изменение уровня обеспечивает большую длительность выходных импульсов, что позволяет повысить точность преобразования. 2 ил.

1656311

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

Цель изобретения — повышение точности за счет получения линейной зависимости частоты выходного сигнала от величины перемещения датчика.

На фиг, 1 приведена блок-схема преобразователя перемещений; на фиг. 2 — временные диаграммы работы преобразователя.

Бесконтактный преобразователь с частотным выходом содержит потенциометрический датчик 1 с неподвижными электродами 2, 3 и подвижным электродом 4, инвертирующий усилитель 5, компаратор 6, инвертор 7, инвертирующий интегратор 8, инвертирующий усилитель 9 и сумматор 10.

Вход усилителя 5 соединен с подвижным электродом 4 датчика 1, неподвижный электрод 3 которого подключен к выходу усилителя 5 и первому входу сумматора 10, выход компаратора 6 подключен к неподвижному электроду 2 датчика 1, входу интегратора 8 и входу инвертора 7, выход которого подключен к второму входу сумматора I0. к третьему входу которого подключен выход инвертирующего усилителя 9, вход которого подключен к выходу интегратора 8 и неинвертирующему входу компаратора 6, к инвертирующему входу которого подключен выход сумматора 10.

Преобразователь работает следующим образом.

В.первый момент времени на выходе компаратора 6 присутствует положительный уровень напряжения с амплитудой Us, которыЯ через датчик 1 поступает на вход усилителя 5. Напряжение на выходе усилиtens 5

Ов-Ов R — 1. где Ro — полное сопротивление датчика 1 между электродами 2 и 3;

Йх — сопротивление датчика между электродами 2 и 4.

В момент равенства напряжений на входах компаратора 6 напряжение íà его выходе изменит полярность. Момент равенства напряжений определяется выражением

Ов — — 1 + О7+Ое - Ов -. фо t а, Г где t- постоянная времени интегратора 8;

U7, Ug — напряжения на выходах инвер«орэ 7 и инвертирующего усилителя 9 соответственно.

Частота релаксационных колебаний связана пропорциональной зависимостью с измеряемым перемещением, т.е. с величиной сопротивления Rx

Rx

2(1 -а) Й г где а — коэффициент передачи инвертирующего усилителя 9.

Повышение точности преобразования перемещений в частоту достигается следующим образом. Штрих-пунктирной линией на фиг. 2 показан сигнал на первом входе компаратора 6 при отсутствии корректирующего сигнала с выхода усилителя 9. Пунктирными линиями показан возмущенный режим работы преобразователя.с корректирующим сигналом и без него за счет изменения величины емкости потенциометрического датчика (в результате перемещения).

Из графических построений видно, что при наличии одинакового по величине возмущения ЛО - ЬU (одинаковом перемещении подвижного электрода) и неизменном наклоне напряжения интегратора (а

= const), во втором случае изменение длительности периода сигналов меньше, чем в первом случае Л t < Лт т.е. точность измерения повышается.

Формула изобретения

Бесконтактный преобразователь перемещение-частота, содержащий бесконтактный потенциометрический датчик с двумя неподвижными и одним подвижным электродами, сумматор, первый инвертирующий усилитель, вход которого подключен к подвижному электроду датчика, а выход — к первому неподвижному электроду датчика, компаратор и инвертирующий интегратор, выход которого подключен к прямому входу компаратора, выход которого подключен к входу инвертирующего интегратора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены инвертор и второй инвертирующий усилитель, выходы которых подключены соответственно, к первому и второму входам сумматора, выход которого подключен к инвертирующему входу компараторэ, э выход первого инвертирующего усилителя подключен к третьему входу сумматора, выход компаратора подключен к второму неподвижному электроду потенциометрического датчика и входу инвертора, выход инвертирующего интегратора подключен к входу второго инвертирующего усилителя.

1656311

Ъ

Составитель В.Подолян

Редактор В.Ковтун Техред ММоргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 2044 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101