Устройство для измерения неэлектрических величин

Устройство для измерения неэлектрических величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению перемещений, деформаций, размеров и т.п., и может быть использовано в устройствах автоматического контроля и регулирования. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. В устройство введены два формирователя 4, 5 коротких импульсов, три элемента И 6, 7, 8, делитель 9, два счетчика 10, 11 импульсов и блок 12 вычислений. Формирователи 4, 5 формируют последовательности коротких импульсов с периодом соответственно T<SB POS="POST">1</SB> и T<SB POS="POST">2</SB>. При совпадении во времени импульсов с формирователей 4, 5 на выходе элемента И 8 появляется импульс совпадения, который поступает на вход делителя 9, коэффициент деления K выбирается соответственно точности воспроизведения. После K совпадений делитель 9 закрывает элементы И 6, 7, прекращается поступление импульсов в счетчики 10, 11. В блоке 12 определяется величина, пропорциональная измеряемой неэлектрической величине. 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4666151/28 (22) 27.02.89 (46) 15.07.91. Бюл. ЬЬ 26 (71) Черкасский филиал Киевского политехнического института им. 50-летия Великой

Октябрьской социалистической революции, Харьковский политехнический институт им.

В. И. Ленина и Харьковский машиностроительный завод "Свет шахтера" (72) Л. Г. Темник, С. И. Кондрашов, Г. В, Высоцкий и Л, П. Пелихов (53) 620.179.16(088.8) (56) Сорокина В, Д. Измерение перемещений крупноразмерных строительных конструкций при помощи индуктивных преобразователей. — Измерительная техника, 1981, N. 6, с. 22 — 23. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению перемещений, деформаций, размеров и т.п., и Ы„„1663424 А1 может быть использовано в устройствах asтоматического контроля и регулирования.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. B устройство введены два формирователя 4, 5 коротких импульсов, три элемента И 6, 7, 8, делитель 9, два счетчика 10, 11 импульсов и блок 12 вычислений. Формирователи 4, 5 формируют последовательности коротких, импульсов с периодом соответственно Т1 и Tz. При совпадении во времени импульсов с формирователей 4, 5 на выходе элемента И 8 появляется импульс совпадения, который поступает на вход делителя 9, коэффициент деления К выбирается соотВе Tc TBBHH0 точности воспроизведения.

После К совпадений делитель 9 закрывает элементы И 6, 7, прекращается поступление импульсов в счетчики 10, 11, В блоке 12 определяется величина, пропорциональная измеряемой неэлектрической величине. 1 ил, 1663424, Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению пере.— мещений, деформаций, размеров и т.п., и может быть использовано в устройствах автоматического контроля и регулирова- 5 ния.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия путем уменьшения погрешности измерения и линеаризации характеристики преобразования, 10

На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит измерительный 1 и опорный 2 автогенераторы, измерительный датчик 3, включенный в частотозадаю- 15 щую цепь автогенератора 1, первый и, второй формирователи 4, 5 коротких импульсов, первый, второй и трезвый элементы

И 6-8, делитель 9, первый и вт „ой счетчики

10, 11 импульсов, блок 12 вычислений, со- 20 стоящий из блока 13 отношения, цифрового квадратора 14 и блока 15 вычитания, а также индикатор 16.

Измерительный датчик 3, первый автогенератор 1, первый формирователь 4, пер- 25 вый элемент И 6 и первый счетчик 10 соединены последовательно, опорный автогенератор 2, второй формирователь 5, второй элемент И 7 и второй счетчик 11 соединены последовательно, третий эле- 30 мент И 8 и делитель 9 соединены последовательно, первый и второй входы третьего элемента И 8 соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей 4, 5 коротких импульсов, выход делите- 35 ля 9 соединен со вторыми входами первого и второго элементов И 6, 7, первый и второй входы блока 12 вычислений соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков 10, 11, а его выход — с индикато- 40 ром 16.

Устройство работает следующим образом.

Автогенераторы 1 и 2 (например LC-автогенераторы) генерируют колебания с пе- 45 риодом соответственно Г = 2n Li С, Тг= 2ri bCz, 50 где 1С1 — параметры частотозадающей цепи измерительного автогенератора 1;

L1 — параметр датчика 3;

L2C2 — параметры частотозадающей це- 55, пи опорного автогенератора 2. Формирователь 4 формирует последовательность коротких импульсов с периодом Т1, формирователь 5 формирует

1 последовательность коротких импульсов с периодо м Т2. При совпадении во/времени импульсов с формирователей 4, 5 на выходе элемента И 8 появляется импульс совпадения, который поступает на вход делителя 9 с коэффициентом деления К. Делитель 9 изменяет свое исходное состояние и на его выходе появляется сигнал, открывающий входы элементов И 6, 7, При этом через открытый элемент И 6 в счетчик 10 импульсов поступают импульсы с формирователя

4, период которых.Т1, через элемент И 7 в счетчик 11 импульсов поступают импульсы с формирователя 5 с периодом Т2. После К совпадений импульсов, поступающих с формирователей 4, 5 на элемент И 8 делителя 9 переполняется и своим выходным сигналом закрывает элементы И 6, 7, при этом прекращается поступление импульсов в счетчики 11, 10. За время К совпадений импульсов сформирователей 4,,5 в счетчики t1, 10 импульсов поступает соответственно и и m импульсов, где и и m— числа определяемые из соотношения

AT1=mT2= г1 где t1 — интервал времени между К совпадениями, Т1 m тогда — = — .

Т2

Отношение 4 определяется в блоке 13 отношения и в квадраторе 14 находится число

При С1С2, L2= coAst приращение AL1 параметра L1 датчика 3, пропорциональное измеряемой неэлектрической величине, вызывает изменение периода колебаний измерительного автогенератора1 .=м +м б.

При этом отношение периодов генераторов изменится и период совпадения станет равным fx = A1Tx = m1T2, соответственно

Тх m1

Т2 п1

Nx=

В блоке 15 вычитания определяется разность

1663424

ANx = Nx — N — ЬЬ, С1

Ь Си пропорциональная измеряемой неэлектрической величине. Результат вычислений выводится на индикатор 16.

Погрешность определения отношения периодов автогенераторов зависит от длительностей импульсов, поступающих на элемент И 8. Период совпадений

При этом =-а =чет формирования времени измерения по моментам совпадений импульсов в импульсных последовательностях измерительного 1 и опорного 2 автогенера5 торов в устройстве автоматически поддерживается мини,лально возможное время измерения. необходимое для обеспечения заданной погрешности дискретности.

l0 Формула изобретения

Усгройство для измерения неэлектрических величин, содержащее последовательно соединенные измерительный датчик и измерительный автогенератор, опорный

15 автогенератор и индикатор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что. с цельс повышения то ности и бь стродействия, оно снабжено последовательно соединенными первым формирователем коротких импульсов, пер20 вым элементом И и первым счетчиком, последовательно соединенными вторым формирователем коротких импульсов, вторым элементом И и вторым счетчиком, последовательно соединенными третьим

25 элементом И и делителем, блоком вычислений, входы первого и второго формирователей коротких импульсов соединены

c0oTB8TcTLBHHo с выходами измерительного и опорного автогенератора, первый и вто30 рой входы третьего элемента И соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей коротких импульсов, выход делителя соединен с вторыми входами первого и второ о элементов И, 35 первый и второй входы блока вычислений соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, а его выход— с индикатором. х= ПТ1= п1Т2, с учетом длительности t импульсов совпадения принимает значение

9> =пт1 2 = тт, т.е. совпадение наступает при периоде генератора 1, равном

Т1 =Т1

2t и

Относительная погрешность определения отношения периодов с учетом приведенных соотношений составляет

) Т1 Т2 Т1г Т2 2t 2t

Т1/ Т2 пТ! гпТ2

Наименьшее возможное значение чисел n, m равно коэффициенту деления К делителя 9.

Тогда

2t дмакс = м ин где Тмии — меньший из периодов Т1, Т . Таким образом, выбором коэффициента деления К можно добиться требуемой точности производимого преобразователя.

Составитель О. Несова

Редактор К, Крупкина Техред M.Mîðãåíòýë Корректор О, Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2257 Тираж 385 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКHT СССР

113035, Москва, К-35, Раушская наб., 4/5