Устройство для измеренияпараметров движения

 

на.твнтмо-техм иекъ

$ 1/лип y.;» кл f» p, I

О П И С А Н И Е,1,794376

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.06.75 (21) 2150940/18-10 с присоединением заявки № (51) М. К .

G 01D 5/24

G 01R 27/26

G 01Р 15/08 ссср (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (53) УДК 621.317.335. .2 (088.8) по делам кзобретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (72) Авторы изобретения

И. Н. Горелов, Л. Г. Портенко и В. П. Коваль (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ДВИЖЕНИЯ

Государственный комитет

Приоритет

Изобретение относится к устройствам для электрических измерений неэлектрических величин и может найти применение для измерения перемещения вибрации ускорения.

Известно устройство для измерения параметров движения, содержащее датчик, усилитель-ограничитель, дифференцирующую цепочку, удвоитель частоты, мультивибратор, детектор и индикатор. В таком устройстве происходит значительное искажение измеряемых сложногармонических вибрационных процессов, что приводит к неточности измерений (1).

Наиболее близким к данному техническому решению является устройство для измерения параметров движения, содержащее дифференциальный емкостной датчик, связанный с генераторами разнополярных импульсов, подключенными к каналам преобразования импульсов, и регистрирующий блок. Для некоторых измерений чувствительность этого устройства оказывается недостаточной (2).

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет повышения чувствительности устройства и получения линейной зависимости выходного напряжения устройства от перемещения, Цель достигается за счет того, что каждый канал преобразования импульсов содержит два подканала, первый из которых состоит из последовательно соединенных селектора импульсов положительной полярно5 сти, формирователя положительных прямоугольных импульсов и детектора положительных прямоугольных импульсов, а второй подканал — из последовательно соединенных селектора импульсов отрицательной поляр1р ности, формирователя отрицательных прямоугольных импульсов и детектора отрицательных прямоугольных импульсов, выходы детектора положительных прямоугольных импульсов первого канала и детектора от15 рицательных прямоугольных импульсов второго канала подключены к входам первого сумматора приращения напряжений по модулю, а выходы детектора отрицательных прямоугольных импульсов первого канала и детектора положительных прямоугольных импульсов второго канала подключены ко входам второго сумматора приращения напряжений по модулю, выходы сумматоров приращения напряжений по модулю подключены ко входам дифференциального усилителя постоянного тока, выход которого соединен с регистрирующим блоком.

На чертеже показана функциональная схема устройства для измерения парамет30 ров движения.

794376

Устройство содержит дифференциальный емкостной датчик 1, идентичные генераторы

2 и 3 разнополярных импульсов напряжения, селекторы 4 и 5 импульсов положительной полярности, селекторы 6 и 7 импульсов отрицательной полярности, формирователи 8 и 9 положительных прямоугольных импульсов, формирователи 10 и

1l отрицательных прямоугольных импульсов, детекторы 12 и 13 положительных прямоугольных импульсов, детекторы 14 и 15 отрицательных прямоугольных импульсов, сумматоры 16 и 17 приращения напряжений по модулю, дифференциальный усилитель 18 постоянного тока и регистрирующий блок 19.

Устройство работает следующим образом.

Каждый из генераторов 2 и 3, во времязадающие цепи которых подсоединены соответственно выходы дифференциального емкостного датчика 1 с заземленной (общей) подвижной обкладкой, вырабатывает разнополярные импульсы напрягкения одинаковой частоты и амплитуды, сдвинутые по фазе на незначительную величину, которая компенсируется при разделении положительных и отрицательных импульсов генераторов 2 и 3 селекторами 4 —:7, С селекторов 4 и 5 импульсы положительной полярности поступают соответственно на идентичные формирователи 8 и 9 положительных импульсов напряжения прямоугольной формы, а с селекторов 6 и (импульсы отрицательной полярности — соответственно на идентичные формирователи

10 и 11 отрицательных импульсов напряжения прямоугольной формы.

Импульсы напряжения на выходах формирователей 8 и 9, 10 и 11 имеют одинаковую частоту следования, длительность и амплитуду по модулю, а следовательно, на выходах детекторов 12 и 13, 14 и 15 величины напряжений продетектированных импульсов будут равными по модулю. Напряжение продетектированных положительных импульсов с детекторами 12 и напряжение продетектированных отрицательных импульсов с детектора 15 подаются на входы сумматора 16, а с выходов детекторов 13 и 14 — на входы сумматора 17. С выходов сумматоров 16 и 17 напряжение поступает на дифференциальный усилитель. При отсутствии перемещений подвижной обкладки датчика 1 на выходе усилителя напряжение будет равно нулю.

При перемещении в какую-либо сторону подвижной обкладки датчика 1 емкость одного когустатфа возрастает, а другого убывает, что вызывает, например, уменьшение частоты следования импульсов напрягкения генератора 2 и увеличение частоты следования импульсов генератора 3. Это приводит к уменьшению положительного напряжения на выходе детектора 12 и отри5

60 цательного напряжения на выходе детектора 14 и к соответствующему увеличению напрягкений на выходах детекторов 13 и 15.

На выходах сумматоров 16 и 17 образуются приращения напряжений, противоположные по знаку и превышающие приращения напряжений по модулю на выходах каждого детектора вдвое, Поступающий с выхода дифференциального усилителя 18 на регистрирующий блок

19 электрический сигнал будет пропорционально отображать параметры движения (перемещения, вибрацию, ускорение) .

Перекрестное соединение входов сумматоров 16 и 17 позволяет погасить разнополярные помехи, а с помощью дифференциального усилителя гасятся однополярные помехи. Кроме того, повышается уровень полезного сигнала, что приводит к повышению чувствительности, а следовательно, и точности.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров движения, содержащее дифференциальный емкостной датчик, связанный с генераторами разнополярных импульсов, подключенными к каналам преобразования импульсов, и регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью увеличения точности измерений, каждый канал преобразования импульсов содержит два подканала, первый из которых состоит из последовательно соединенных селектора импульсов положительной полярности, формирователя положительных прямоугольных импульсов и детектора положительных прямоугольных импульсов, а второй подканал — из последовательно соединенных селектора импульсов отрицательной полярности, формирователя отрицательных прямоугольных импульсов и детектора отрицательных прямоугольных импульсов, выходы детектора положительных прямоугольных импульсов первого канала и детектора отрицательных прямоугольных импульсов второго канала подключены ко входам первого сумматора приращения напряжений по модулю, а выходы детектора отрицательных прямоугольных импульсов первого канала и детектора положительных прямоугольных импульсов второго канала подключены ко входам второго сумматора приращения напряжений по модулю, выходы сумматоров приращения напряжений по модулю подключены ко входам дифференциального усилителя постоянного тока, выход которого соединен с регистрирующим блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Техника кино и телевидения», 1971, № 1, с. 7.

2. Авторское свидетельство СССР, № 457376, кл, G 01D 5/24, 1974.

794376

Составитель И. Горелова

Техред Л. Куклина

Корректор О. Гусева

Редактор О. Филиппова

Типография, пр..Сапунова, 2

Заказ 33/1 Изд. № 137 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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