Бесконтактный преобразователь перемещений в длительность импульсов

Бесконтактный преобразователь перемещений в длительность импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. С целью повышения помехоустойчивости преобразователя бесконтактный потенциометрический датчик 1 запитывается напряжением с выхода компаратора 11 через модулятор 15, изменение знака коэффициента передачи которого управляется сигналом с выхода делителя 14 частоты. Напряжение с выхода датчика 1 демодулируется и подается на интегратор 10 в течение времени, равного целому числу периодов сигнала делителя 14 частоты. В момент отключения напряжения с выхода датчика 1 на ин- Tejратор 10 подается напряжение противоположного знака. При достижении напряжением на выходе интегратора 10 нулевого значения компаратор 11 срабатьшает и переключает триггер 12, на выходе которого формируется . импульс длительностью,, пропорциональной перемещению подвижного электрода 4 датчика 1. 2 ил. § (П Риг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 .G 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4004321/24-28 (22) 10 ° 01.86 (46) 07.05.87. Бюл. N - 17 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.Х. Зябиров, А.И. Мартяшин и В.И.Чернецов (53) 621.317.39)531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 834388, кл. G 01 В 7/00, 1979. Авторское свидетельство СССР

¹ 1116299, кл. G 01 В 7/00, 1983. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. С целью повышения помехоустойчивости преобразователя бесконтактный потенциометрический датчик 1 запитывается напряжением с выхода компаратора 11 через модулятор 15, изменение знака коэффициента передачи которого управляется сигналом с выхода делителя 14 частоты. Напряжение с выхода датчика

1 демодулируется и подается на интегратор 10 в течение времени, равного целому числу периодов сигнала делителя 14 частоты. В момент отключения напряжения с выхода датчика 1 на инте(оратор 10 подается напряжение противоположного знака ° При достижении напряжением на выходе интегратора 10 нулевого значения компаратор 11 срабатывает и переключает триггер 12, на выходе которого формируется . импульс длительностью, пропорциональной перемещению подвижного электрода

4 датчика t. 2 ил.

1308826 где

U и

U ° F .— — +U

Rx (1 М << о где Г,„

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использбвано для измерения перемещений.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости преобразователя за счет интегрирования знакопеременной составляющей сигнала помехи в течение времени, обеспечивающего равенство нулю интеграла данной составляющей.

На фиг, 1 приведена блок-схема бесконтактного преобразователя перемещений в длительность импульсов; на фиг. 2 — временная диаграмма работы преобразователя.

Преобразователь содержит бесконтактный потенциометрический датчик 1 с неподвижными 2 и 3 и подвижным 4 электродами, демодулятор 5, генератор 6, ключи 7 и 8, делитель 9 частоты, интегратор 10,компаратор 11, триггер 12, одновибратор 13 делитель 14 частоты, модулятор 15, усилитель 16 и шину 17 нулевого потенциала.

Подвижный электрод 4 датчика 1 подключен к первому входу усилителя

16, выход которого через последовательно соединенные демодулятор 5, ключ 7, инрегратор 10 и компаратор 11 подключен к S-входу триггера 12, по фронту сигнала с выхода которого одновибратор 13 формирует импульс сброса делителей 9 и 14 частоты. Выход делителя 9 частоты подключен к R-входу триггера 12 и управляющим входам ключей 7 и 8, Преобразователь работает следующим образом.

При включении питания делителя 9 и 14 частоты и триггер 12 устанавливаются в нулевое положение, генератор б вырабатывает импульсы U (фиг. 2), которые поступают на входы делителей

9 и 14 частоты с коэффициентами и и и, деления соответственно. Одновременно на выходе компаратора 11 формируется напряжение с амплитудой U«, которое через модулятор 15 поступает на датчик 1.

На выходе усилителя 16 сигнал Uä описывается следующим выражением: передаточная функция модулятора 15; сопротивление датчика 1 между электродами 2 и 3;

R — сопротивление датчика 1 х между электродами 2 и 4;

U U„ sinu„t — напряжение промышленной помехи с частотой у„=2х 50 Гц.

После демодуляции информационный сигнал Us на выходе демодулятора 5 имеет вид где F л(— передаточная функция демодулятора, пРичем Р<(F

Далее информационный сигнал через открытый ключ 7 поступает на интегратор 10, на выходе которого в течение времени t формируется сигнал

U

20 и tu Rx

U — — + U

I (о - « и о постоянная времени интегрирования; проинтегрированное значение помехи, которое можно представить в виде

Б Т . 2пС

U 3 и

« Т

30 <где Т вЂ” период импульсного сигнаП(4

Время t <, выбирается из условия

2« tu

sin — — -- = 0 которое выполняется

35 при t„Т, 2Т, ЗТ... и T.p. ответствует условию и = 2пц, 4п„, 6nц и т.д.

По истечении времени t с дели40 теля 9 частоты поступает сигнал, закрывающий ключ 7 и открывающий ключ 8, который подключает к входу интегратора информационный сигнал U«, который компенсирует Б(о .

45 По окончании интервала времени изменяется состояние триггера 12. В момент выполнения равенства

U« tu Пп «х

t л о

50 компаратор 11 изменяет знак выходного напряжения, одновременно с ним пе. Реустанавливается триггер 12, на выходе которого длительность импульса

R - прямо пропорциональна

R() положению подвижного электрода датчика 1, Формула изобретения

Фиг. 2

Составитель В, Подолян

Редактор О. Попович Техред Л.Олейник Корректор М. Пожо

Заказ 1788/31 Тираж 678 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13088

По заднему фронту cm нала на выходе триггера 12 происходит формирование импульса сброса делителей 9 и

14 частоты, который с выхода одновибратора 13 поступает на входы сброса, после чего цикл преобразования повторяется.

Бесконтактный преобразователь перемещений в длительность импульсов, содержащий бесконтактный потенциометрический датчик, усилитель, шину нулевого потенциала, интегратор, компаратор, первый вход усилителя подключен к шине нулевого потенциала, подвижный электрод бесконтактного потенциометрического датчика подключен к второму входу усилителя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы- 20 шения помехоустойчивости преобразователя, в него введены модулятор, де» модулятор, два делителя частоты, два. ключа, триггер, одновибратор и генератор, выход которого подключен к 25 счетным входам делителей частоты,вы26 4 ход усилителя подключен к первому входу демодулятора, выход которого подключен к сигнальному входу первого ключа, выход которого подключен к первому входу интегратора, выход интегратора подключен к первому входу

l компаратора, выход которого подключен к $-входу триггера, первому входу модулятора и сигнальному входу второго ключа, инверсный выход триггера через одновибратор подключен к входам сброса первого и второго делителей частоты выход первого делителя часе тоты подключен к вторым входам модулятора и демодулятора, выход второго делителя частоты подключен к управляющим входам первого и второго ключей и к R-входу триггера, выход второго ключа подключен к второму входу интегратора, выход модулятора подключен к первому неподвижному электроду бесконтактного потенциометрического датчика, второй неподвижный электрод которого и второй вход компаратора подключены к шине нулевого потенциала.