Способ подключения дифференциально-трансформаторных датчиков к персональному компьютеру

Изобретение относится к измерительно-информационной технике, в частности к области применения дифференциально-трансформаторных датчиков совместно с компьютером, и может быть использовано при разработке, производстве, реализации, эксплуатации, ввозе и вывозе за рубеж измерительных систем на основе индуктивных датчиков. Технический результат - упрощение подключения дифференциально-трансформаторных датчиков к компьютеру через звуковую карту, снижение массы устройства, уменьшение энергопотребления. Подключение датчика к компьютеру производится соединением первичной обмотки к выходу звуковой карты, а дифференциальный выход вторичной обмотки подключен к одной линии стереовхода звуковой карты и средняя точка вторичной обмотки подключена к другой линии стереовхода. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к измерительно-информационной технике, в частности к области измерений перемещений дифференциально-трансформаторными датчиками, и может быть использовано при разработке, производстве, реализации и эксплуатации датчиков перемещения совместно с компьютерной техникой.

Уровень техники

Аналогом изобретения является известный способ подключения дифференциально-трансформаторного датчика, на первичную обмотку которого подан опорный сигнал переменного напряжения, а выходной сигнал снимается с вторичной обмотки, которая подключается к блокам обработки (Публикация SU 1725068 A1, кл. G01B 7/00 от 07.04.1992).

Недостатком аналога является сложность подключения датчика к компьютеру, при котором необходимо использовать дополнительный блок АЦП, а также генератор для формирования сигнала на первичной обмотке.

Прототипом изобретения является способ подключения дифференциально-трансформаторных датчиков (LVDT) через АЦП плату ACPCI 3701 фирмы ADDI-DATA (Германия) - Каталог фирмы ПРОСОФТ (Москва), http://www.prosoft.ru

С существенными признаками изобретения совпадает следующий признак прототипа: «подключение дифференциально-трансформаторного датчика к компьютеру производят через плату АЦП».

Недостатками прототипа являются:

А. Необходимость подключения датчиков к компьютерной плате через дополнительный согласующий блок.

Б. Сложность подключения датчика к компьютерам, не имеющим слотов PCI, напр. портативных компьютеров.

В. Большой ток, потребляемый платой.

Устранение указанного недостатка может быть достигнуто за счет подключения дифференциально-трансформаторных датчиков к компьютеру через звуковую карту таким образом, что опорный сигнал подается с выхода звуковой карты на первичную обмотку дифференциального трансформатора, а дифференциальный выход вторичной обмотки подключен к одной линии стереовхода звуковой карты, и средняя точка соединенных полуобмоток соединена со второй линией стереовхода.

Сущность изобретения

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение способа подключения дифференциально-трансформаторного датчика к компьютеру.

При осуществлении изобретения могут быть получены следующие технические результаты:

А. Снижение массы устройства за счет отсутствия промежуточного блока.

Б. Уменьшение энергопотребления устройства.

В. Подключение портативных компьютеров, не имеющих PCI и ISA слотов.

Указанные технические результаты достигаются за счет того, что подключение дифференциально-трансформаторного датчика к компьютеру производится через звуковую карту таким образом, что опорный сигнал подается на первичную обмотку трансформатора, а дифференциальный выход вторичной обмотки соединен с одной из линий стереовхода звуковой карты, средняя точка вторичной обмотки соединена с другой линией стереовхода.

Признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, выражаются следующей совокупностью признаков: «подключение дифференциально-трансформаторного датчика к компьютеру производится соединением первичной обмотки к выходу звуковой карты, а дифференциальный выход вторичной обмотки подключен к одной линии стереовхода звуковой карты, средняя точка вторичной обмотки подключена к другой линии стереовхода».

С целью снижения массы устройства подключение может выполняться к встроенной на материнской плате персонального компьютера звуковой карте.

С целью подключения портативных компьютеров соединение может выполняться таким образом, что используется внешняя звуковая карта.

С целью увеличения числа подключаемых датчиков соединение может выполняться таким образом, что дополнительно используется внешняя звуковая карта или звуковые карты, установленные на компьютере. Таким образом, задача изобретения решена.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг.1 изображена схема подключения дифференциально-трансформаторного датчика к звуковой карте компьютера.

Схема работает следующим образом. На выходе ЦАП звуковой карты формируется опорное переменное синусоидальное напряжение, подаваемое на первичную обмотку датчика (1, 2). Дифференциальный сигнал с двух вторичных полуобмоток (3, 4) подключен к одному из каналов стереовхода ЗК (6, 7), а средняя точка (5) соединена с другим каналом (8). Использование последнего канала позволяет повысить точность измерений за счет приведения дифференциального сигнала к опорному напряжению, что снижает влияние нестабильности питания. Напряжение на первичную обмотку можно подавать как с одного выхода с заземлением первичной обмотки (фиг.1), так и с двух выходов стереовыхода звуковой карты (фиг.2). Для этой цели может использоваться как карта, интегрированная в системную плату компьютера, так и внешняя USB звуковая карта, а также для увеличения числа подключаемых датчиков - дополнительные звуковые карты, установленные на том же компьютере.

Возможность осуществления изобретения с реализацией указанного назначения подтверждается известностью средств и методов соединения устройств. Таким образом, подтверждена возможность осуществления изобретения.

При реализации изобретения будут получены следующие технические результаты:

А. Упрощение схемы подключения датчика.

Б. Возможность подключения портативных компьютеров.

В. Снижение массы устройства.

1. Способ подключения дифференциально-трансформаторного датчика к компьютеру, заключающийся в подключении датчика к компьютеру через аналого-цифровой преобразователь, отличающийся тем, что опорный сигнал подается на первичную обмотку дифференциального трансформатора с выхода звуковой карты компьютера, а дифференциальный сигнал с выхода вторичной обмотки подается на один вход одного из каналов стереовхода звуковой карты, а средняя точка вторичной обмотки соединена с другим входом стереоканала звуковой карты компьютера.

2. Способ подключения датчика к компьютеру по п.1, отличающийся тем, что используется внешняя звуковая карта.

3. Способ подключения датчика к компьютеру по п.1, отличающийся тем, что используется звуковая карта, встроенная в материнскую плату компьютера.

4. Способ подключения датчика к компьютеру по п.1, отличающийся тем, что дифференциальный сигнал с вторичной обмотки вводится на один из каналов стереовхода другой звуковой карты, установленной на том же компьютере.