Преобразователь линейных перемещений
изобретение относится к измерительной технике и может быть ис.польловано для измерения линейных перемещений. С целью повышения точности в преобразователь , содержащий блок 1 питания, дифференциальный транс|юрмат орный датчик 2, усилитесь 3, шину 9 нулевого потенциала, введены устройство 4 выборки и хранения, аналоге цифровой преобразователь Ь, блок 6 синхронизации, генератору тактовых импульсов , буферный резистор 8 За счет сложения сигналов с двух встречно включенных обмоток непосредственно в датчике 2 и синхронного выделения амплитудной и фазовой информации устройством 4 выборки и хранения обеспечивается высокая термог.габильность преобразования перемещения в код, точность которого определяется стабильностью частоты генератора 7 тактовых импульсов и соот ветствующим выбором разрядности аналого-цифрового преобразователя . 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ .
РЕСПУБЛИК
i; >з 601 В7/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕ!kÍI IßÌ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР ::и1Й6
"..л6" 9
ОПИСАНИЕ ИЗОБРГТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4676044/28 (22) 11,04.89 (46) 3G.12.91, Бюл. ¹ 48 (72) В.Н. Новиков, В.Н. Тараканов и Б.В. Богонин (53) 621.317,39:531 11 /К88.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 438871, кл, G 01 С 5/20, 1972, Авторское свидетельство СССР № 737777, кл, G01 В 7/00,,1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙН1ЛХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, С целью повышения точности в преобразователь, содержащий блок 1 питания, диффеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, Цель изобретения — повышение точности преобразователя.
Ча фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя линейнык перемещений; на фиг, 2 — временные диаграммы напряжений в соответствующих точ.<ах блок-схемы, Преобразователь линейных перемеще-ний содержит блок 1 питания датчика, подклк ченный к первичной обмотке дифференциального трансформаторного датчика 2, вторичные встречно включенные обмотки KoTopofo подключены к сигнальному входу усилителя 3 и шине 9 нулевого потенциала Выход усилителя 3 через устройство 4 выборки-хранения соединен с
;:игнальн -лм входом аналого-цифрового преобразователя 5 ".правляющие входы устройства 4 выборки-хранения и
„„SU „„1702165 А i ренциальный трансформаторный датчик 2, усилитель 3, шину 9 нулевого потенциала, введены устройство 4 выборки и хранения, аналого-цифровой преобразователь 5, блок
6 синхронизации, генератор 7 тактовых импульсов, буферный резистор 8 За счет сложения сигналов с двух встречно вклвченных обмоток непосредственно в датчике 2 и синхронного выделения амплитудной и фазовой информации устройством 4 выборки и хранения обеспечивается высокая термостабил ьность преобразования перемещения в код, точность которого определяется стабильностью частоты геньратора 7 тактовых импульсов и соответствующим выбором разрядности аналого-цифрового преобразователя, 2 ил. аналого-цифрового преабраэова1еля 5 подключены к второму выходу блока 6 синхронизации, первый выход которого подключен к синхронизирующему входу блока 1 питания датчика, а вход блока 6 — к выходу генератора 7 тактовых импульсов, Выход аналого-цифрового преобразователя 5 подключен к буфернсму регистру 8, управляющий вход которого соединен с выходом готовности аналого-цифрового преобразовате.я 5.
l реобразователь линейных перемеще1 ний работает следующим образом. Импульсы стабильной частоты (фиг. 2а) с генератора
7 тактовых импульсов поступают на вход блока 6 синхронизации, где из них формируются импульсы со скважностью 0=2 (фиг.
2б) для синхронизации блока 1 питания датчика и короткие импульсы (фиг. 2в) стробирования устройства 4 выборки-хранения и запуска аналого-циф бвого преобразовате1702165
1с;
30 с
5q ля 5, B течение первого (О - " /2) полупериода импульсов синхронизации (фиг, 26) в блоке 1 питания датчика формируется положительная полуволна синусоидального напряжения питания датчика (фиг. 2г), в течение второго полупериода (Т/2 — Т)— отрицательная(фиг. 2г).
Таким образом, блок 1 питания датчика обеспечивает питание первичной обмотки дифференциального трансформаторного датчика 2 напряжением синусоидальной формы, синхронным с импульсами (фиг, 2б) блока б синхронизации, стабильность частоты которых определяется стабильность о генератора 7 тактовых импульсов и может быть достаточно высокой (например, применением кварцевого генератора).
Вторичные обмотки дифференциального трансформаторного датчика 2 включены таким образом, что сигналы с них складываЮТСЯ ПРОтИВОфаэНО В СаМОМ ДатЧИКЕ. что обеспечивает высокую температурную сТа бильность операции дифференцирования.
Со встречно включенных вторичных обмоток дифференциального трансформаторного датчика 2 выходной сигнал, амплитуда и фаза которого зависят от положения с=.р— дечника, усиливается в усилителе 3 дс уровня срабатывания. аналого-оифроьогс преобразователя 5 и поступает на уст ройство 4 выборки-хранен я, которым пооводится выборка эначени;, сигнала с датчика;с импульсу стрсбирования (фиг. ? ) блокB 6 синхронизации и хранение этого эна"пни:. до с,1едующегс иглпульса. причем - сло r; ние импульса стробирсвания,ть бра Оким образом, чтобы выборка ilier Bo .1лась по BMrtflvlT/äíoìó значению сигнала.
При изменении положения ердечника, соединенногп механической связью объектом иэ:лерения, относительно вторичных обмоток датчика 2 в сторону той или иной обмотки, выходной сигнал м".Няется по амплитуде ст 0 до U,. а при герехсде егез среднее положение по фаз= на 180" гфиг.
2д).
Устройство 4 выборки-хранения фиксирует изменение сигнала как пс амплитуде, так и по фазе за счет синхронизацил относительно напряжения питания датчика 2 и обеспечивает на выходе уровень. величина и знак которого меняется от минус 0 до U„ в зависимости от положения сердечника (фиг. 2е).
Аналого-цифровой преобразсватег ь 5 с двух поля рн ым входным сигналом,;..Bг ускаемый импульсом стробирования, п с .разует напряжение с выхода устрпйст выборки-хранения в двоичный код. Дл .;=ключения провалов в выходногл оде при цикле преобразования аналого-цифрового преобразователя 5 по cv.гчалу готовности (фиг. 2ж) код, соответствуюц.;ий перемещению сердечника (фиг. 2э), переписывает я в буферный per!"",T() R.
Таким образом, эа с .е. сложения слгналoв с двух встречно 8клю енных обмоток непосредственно в датчике:1 синхронного выделения амплитудной и фазовом информации ус1оойством B ü борки-хр;. нени R Обеспечивается высокая тг р лостабглльнссть преобразован" я. :..ремеысния в код. ОчНОСГЬ кстОрОГO ОПрЕдЕЛЛЕ Ся табИЛЬ Сстью частот >! Ген "рдтора т" ктсвы импульсов и соответсTBóющи " чь бором разряднссти анэлого-цг1фрогого преобразователя.
ФОРГлУЛ". ИэобРЕтСНИЯ
ПОЕОбразслатЕЛЬ ЛИНЕйНЬ Х ОЕрЕМЕщЕний . сдсржаший блок питания, дифф-.ðåít:, Зяь, Ый тРанефсРГЛатОРНЫй ДатЧИК, усилится-.,ь и шину нулевого пот .нциала, подключсi. угс к t ачалу первой вторичной г луобмОTYë датчика, конец которой псдклю4ен к концу второй вторичной погусбмотки датчик вь од блока питания чеьез первичную сбмс Tк,датчика подключен к шине íy:!BBBго 801 1циала,oтл_#_чаю J.:.иися гем, ° !lo, с I елью повышения точнсгти, в него введенг. генератор тактовых им.туль.ов, б Ок си -1хрониэации, устрс<1ств i выборки и хр нения, аналого-цифргво; преобразователь и буферный регистр, выход генерагора тактовых импульсов подкл1очен к входу блока синхронизации, первый выход котэоогU .годключ. н к входу бчока пиra- ия, ви рой выход блока синхрониэац 1и подклю. «н к син;ровхсц, м устройства Bt!æðêè t! хранения и аналого-цифрового преобразователя, информационный вы (Од которого Г!Одклю ен к входу данных буферного регистра выход усиллтеля — к I иг нальному входу устсойсва выборки и хранения, выход которо;О подключен к сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, выход с.1нхрониэации которого подключен к синхровхсду буферного регистра.
Х 2165
Ут2
Составитель В. Подолян
Редактор Л, Народная Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий
Заказ 4533 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101
