Способ преобразования перемещение-фаза

Способ преобразования перемещение-фаза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при создании датчиков для измерения перемещения. Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения синфазной зависимости от помехи двух сигналов, относительная фаза которых позволяет судить о величине перемещения. Поставленная цель достигается за счет формирования функции перемещения φ (X, ψ), определяемой выражением φ (X, ψ) = ARC TG {SIN (180° - φ) : [COS(180° - φ) + U<SB POS="POST">1</SB> (X) / U<SB POS="POST">2</SB>G]} + ARC TG {SIN (180° - φ ) : [COS(180° - φ) + U<SB POS="POST">1</SB> G(X) / U<SB POS="POST">2</SB>]}, где X - текущее значение перемещения

φ - параметр

U<SB POS="POST">1</SB> (X), U<SB POS="POST">1</SB>G (X) - первые соответственно основной и дополнительный сигналы

U<SB POS="POST">2</SB>, U<SB POS="POST">2</SB>G - вторые соответственно основной и дополнительный сигналы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4446 А1 (51) 4 С 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4225688/24-28 (22) 08.04.87 (46) 23.04.89. Бюл. Ф 15 (72) А.В.Любомиров, Н:Д.Конаков, О.П.Симакова и Ю.В.Чувыкин (53) 621.317.39;531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 979271, кл. С 01 В 7/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

19« 1260664, кл. G 01 В 7/00, 1984. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ IIEPENEКЕНИŠ— ФАЗА ($7) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при создании датчиков для измерения перемещения. Цель

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при создании датчиков для измерения перемещения.

Цель изобретения — повышение точ. ности путем уменьшения чувствительности к помехам за счет обеспечения синфазной зависимости от помехи двух сигналов, относительная фаза которых позволяет судить о величине перемещения.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 — векторная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит источник 1 переменного напряжения, амплитудный датчик 2, масштабирующий блок 3, фазосдвигающий блок 4, сумматоры 5 и

6, фазометр 7. Кроме того, показан перемещающийся объект 8 (фиг.1). изобретения — повышение точности за счет обеспечения синфазной зависимости от помехи двух сигналов, отно-сительная фаза которых позволяет судить о величине перемещения. Поставленная цель достигается за счет формирования функций перемещения (р(х,Q), определяемой выражением ((Х,V)

= arctp (sin(180 -Ep): cos(180 -V) +

+ " (") 49 3 +are tg js in(180 — ()) )

icos(180 -y).+U, (х)/U )), где х текущее значение перемещения; ( параметр; V<(х), И -(х) - первые соответственно основной и дополни, тельный сигналы; U, Uz — вторые соответственно основной и дополниф тельный сигналы. 2 ил.

Выход источника 1 переменного напряжения подключен к входу амплитудного датчика 2, первый выход которого подключен к первым входам фазосдвигающего блока 4 и сумматора

5, а второй выход через масштабирующий блок 3 подключен к второму входу фазосдвигающего блока 4 и первому входу сумматора 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Амплитудный датчик 2, питаемый синусоидальным сигналом от источника 1 переменного напряжения, формирует два основных сигнала V,(õ) и

U,,по меньшей мере один из которых

V, (х) промодулирован в функции перемещения. Первый основной сигнал

V,(х) с выхода амплитудного датчика

2 поступает на первый вход сумматора 5 и на первый вход фазосдвигаю1474446 (g (х,(p) =arctg — вторые соответственно основной и дополнительный сиг"г и 0 налы. лы; щего блока 4, на выходе которого формируется первый дополнительный сигнал V, (х), модулированный в функции перемещения и сдвинутый по фазе относительно первого основного сиг" нала U< (x), который поступает на первый вход сумматора 6.

Второй основной сигнал U через масштабирующий блок 3 поступает на второй вход сумматора 6 и на второй вход фазосдвигающего блока 4, на выходе которого формируется второй дополнительный сигнал U, который сдвинут по фазе относительно второ- 15 го основного сигнала Б, который поступает на второй вход сумматора

5. На последнем происходит геометрическое сложение первого основного и второго дополнительного сигналов 2р

И,(х) и U . С выхода сумматора 5 результирующий сигнал Upgg 1 посту пает на один их входов регистрирующего прибора — фазометра 7.

На сумматоре 6 происходит геомет- 25 рическое сложение первого дополнительного .и второго основного сигналов U, (õ) и И. С выхода сумматора и

6 результирующий сигнал У е> поступает на другой вход фаэометра 7. . 30

С выхода фазометра 7 снимается зависимость разности фаз между результирующими сигналами от измеряемого перемещения у (х,y).

Работу устройства поясняет векторная диаграмма (фиг.2), где с индексом "1" обозначены сигналы для измерения перемещений, соответствующие началу диапазона измерения, без индекса "1" — соответствующие

s i.n (180 -V) co s (180 -g) +U < (x) /Uz где U„(x) и И, (х) — первые соответ-. „ ственно основной и дополнительный сигнатекущему значению измеряемого перемещения.

Иэ диаграммы (фиг.2) видно, что помеха, проявляющаяся, например, в увеличении амплитуд противофаэных сигналов на выходе амплитудного датчика 2, приводит к синфазному повороту векторов результирующих сигналов Upsy) и Upegz, а перемещение— к их противофазному повороту.

1 формула изобретения

Способ преобразования перемещение — фаза, заключающийся в том, что формируют первый и второй основные сдвинутые по фазе гармонические сигналы, по крайней мере один из которых амплитудно промодулирован в зависимости от перемещения и амплитуды которых равны между собой в точке х перемещения х, для которой производная по х от функции перемещения ср(х, 7), где 4 — угол сдвига фаз сигналов, имеет наибольшее значение, отличающийся .тем, что, с целью повышения точности, сдвиг без основных сигналов выбирают равным о

180, иэ первого и второго основных сигналов формируют путем сдвига на угол <, соответственно первый и второй дополнительные сигналы, геометрически суммируют первый основной с вторым дополнительным сигналом и второй основной с первым дополнительным сигналом, а о перемещении судят по значению функции (р(х,(), равной разности фаз результирующих сигналов, определяемой выражением

sin(180 -V)

+ arcing

cos(180 - ) + — — ——

1474446

Составитель В.Подолян

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Редактор M.Áëàíàð

Заказ 1881/37 Тираж 683 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

LI

Фиг.2

/ УХ?