Преобразователь перемещений в цифровой код

Преобразователь перемещений в цифровой код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель - повышение точности и быстродействия. Она достигается тем, что в преобразователь перемещений в цифровой код, содержащий дифференциально-трансформаторный датчик 1, операционный усилитель 2, резисторы (Р) 3, 4 и двухпериодный выпрямитель (ДВ) 5, введены ДВ 6, сумматор 7, вычитатель 8, аналого-цифровой преобразователь 9 и Р 10. Изобретение позволяет повысить рабочую частоту и дополнительно обработать выходной сигнал и может быть использовано в системах автоконтрсгля и измерений при работе с датчиками переменного тока. 1 ил. (Л г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 G 01 D 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3956314/24-21 (22) 19.09.85 (46) 15.02.87. Бюл. № 6 (72) Е. П. Логинов (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 583373, кл. G 01 D 5/20, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 732665, кл. G 01 D 5/14, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ЦИФРОВОЙ КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель — повы„„SU„„1290071 шение точности и быстродействия. Она достигается тем, что в преобразователь перемещений в цифровой код, содержащий дифференциально-трансформаторный датчик 1, операционный усилитель 2, резисторы (Р) 3, 4 и двухпериодный выпрямитель (ДВ) 5, введены ДВ 6, сумматор 7, вычитатель 8, аналого-цифровой преобразователь 9 и Р 10.

Изобретение позволяет повысить рабочую частоту и дополнительно обработать выходной сигнал и может быть использовано в системах автоконтроля и измерений при работе с датчиками переменного тока. 1 ил.

1290071

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоконтроля и измерений при работе с датчиками переменного тока.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности преобразователя за счет повышения рабочей частоты и дополнительной обработки выходного сигнала.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя перемещений в цифровой код.

Преобразователь содержит дифференциально-трансформаторный датчик 1, операционный усилитель (ОУ) 2, первый и второй резисторы 3 и 4, первый и второй двухполупериодные выпрямители 5 и 6, сумматор 7, вычитатель 8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, третий резистор 10, причем инвертирующий вход ОУ 2 через первый резистор 3, а неинвертирующий вход через третий резистор 10 подключены к шине нулевого потенциала. Один вывод первичной обмотки дифференциально-трансформаторного датчика 1 подключен к инвертирующему входу ОУ 2, а другой ее вывод подключен к выходу ОУ 2 и через второй резистор 4 — к неинвертирующему входу

ОУ 2, первая и вторая вторичные обмотки дифференциально-трансформаторного датчика подключены к первому и второму двухполупериодным выпрямителям 5 и 6, выходы которых подключены к первым и вторым входам сумматора 7 и вычитателя 8, выходы которых подключены к входам АЦП 9. Между первичной и вторичной обмотками датчика 1 перемещается пуансон.

Преобразователь работает следующим образом.

Операционный усилитель 2 охвачен положительной обратной связью через резисторы 4 и 10, что приводит к появлению гистерезисной характеристики. Появление на входе операпионного усилителя 2 напряжения любого знака, за счет действия положительной обратной связи через резисторы 4 и 10, приводит к скачкообразному росту выходного напряжения.

3а счет индуктивного характера первичной обмотки датчика ток в ней нарастает по линейному закону, что приводит к нарастанию напряжения на резисторе 3. При достижении равенства напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах выходное напряжение операционного усилителя 2 изменяет знак.

Ток через первичную обмотку дифференциально-трансформаторного датчика имеет треугольную форму, а это приводит к тому, что выходные напряжения датчика имеют прямоугольную форму.

Прямоугольные напряжения с выходов каждой вторичной обмотки выпрямляются двухполупериодными выпрямителями 5 и 6

Формула изобретения

55

1О !

45 и поступают на сумматор 7 и вычитатель 8. На выходе последнего образуется сигнал, пропорциональный величине перемещения плунжера дифференциально-трансформаторного датчика 1. На выходе сумматора 7 образуется сигнал, пропорциональный выходному напряжению полуобмоток датчика и независящий от положения плунжера. Суммарный сигнал используется в качестве опорного напряжения для аналого-цифрового преобразователя, а разностный сигнал — в качестве входного.

Умножающий аналого-цифровой преобразователь 9 измеряет отношение этих двух напряжений, что делает выходные параметры преобразователя перемещений независимыми от частоты и формы входного напряжения дифференциально-трансформаторного датчика, а также от его коэффициента передачи.

Инвариантность выходных параметров преобразователя по отношению к параметрам дифференциально-трансформаторного датчика позволяет резко (на два порядка по сравнению с прототипом) поднять быстродействие преобразователя при одновременном повышении точности за счет повышения рабочей частоты.

Преобразователь перемещений в цифровой код, содержащий дифференциальнотрансформаторный датчик, операционный усилитель, два резистора и двухполупериодный выпрямитель, причем выход операционного усилителя через последовательно соединенные первичную обмотку дифференциально-трансформаторного датчика и первый резистор подключен к шине нулевого потенциала, первый вход двухполупериодного выпрямителя подключен к первому выводу первой вторичной обмотки дифференциально-трансформаторного датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия преобразователя, в него введены второи двухполупериодныи выпрямитель, сумматор, вычитатель, аналогоцифровой преобразователь и третий резистор, причем инвертирующий вход операционного усилителя через первый резистор соединен с шиной нулевого потенциала, а неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через второи резистор с собственным выходом и через третий резистор — с шиной нулевого потенциала, второй вход первого двухполупериодного выпрямителя подключен к второму выводу первой вторичной обмотки датчика, первый и второй входы второго двухполупериодного выпрямителя подключены к выводам второй вторичной обмотки датчика, выход первого двухполупериод1290071

Составитель В. Быков

Редактор Т. Митейко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 7887/34 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35,. Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 ного выпрямителя подключен к первым входам сумматора и вычитателя, вторые входы которых соединены с выходом второго двухполупериодного выпрямителя, выходы сумматора и вычитателя соединены с входами аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с выходом устройства.