Преобразователь перемещений в период электрических колебаний Советский патент 1985 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для контроля перемещений. Известен преобразователь перемещений, вьтолненный в виде потенциометра с емкостным токйсьемником J. Недостатком преобразователя явля ется погрешность измерения, обуслов ленная влиянием измерений частоты и напряжения питания. Наиболее близким техническим решением к изобретению является преоб разователь перемещений в период электрических колебаний, содержащий потенциометр с емкостным токосъемни ком, связываемьй в процессе измерений с контролируемым объектом, и компаратор с интегратором в цепи от рицательной обратной связи, подключенный неинвертирующим входом к одному из крайних выводов потенциомет -ра 2j. Однако известный преобразователь имеет ограниченную точность измереНИИ и малую помехоустойчивость, обу 1ловленные нестабильностью величины емкостного сопротивления токосъемни ка потенциометра- и отсутствием у не связи с общей точкой.. Целью изобретения является повышение точности-И помехоустойчивости Эта цель достигается тем, что пре образователь перемещений в период электрических колебаний, содержаний потенциометр с емкостным токосъемником, связываемым в процессе измерений с объектом контроля, и компаратор с интегратором в цепи отрицатель ной обратной связи, подключенный неинвертирующим входом к одному из крайних выводов потенциометра, снабжен инвертирукяцим и неинвертирующим преобразователем напряжение - ток, подключенными входами к выходу компаратора, выход неинвертирующего пре образователя подключен к неинвертирующему входу компаратора, выход инвертирующего преобразователя подключен к другому крайнему выводу потенциометра, а его токосъемник соединен с общей точкой. На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь содержит потенциометр 1 с емкостным токосъемником 2, соединенным с общей точкой преобразователя. К крайним вьшодам потенциометра ,1 подключены выходами неин352вертирующий преобразователь 3 напряжение - ток и инвертирукщий преобразователь 4 напряжение - ток. Эти преобразователи преобразуют напряжение на их входе в пропорциональное значение тока прямоугольной формы на выходе. К выходу неинвертирунщего преобразователя 3 подключен неинвертирующим входом компаратор 5. В цепь его обратной связи (на инвертирующий вход) включен интегратор 6 в виде RC-цепочки. Преобразователь перемещений в период электрических колебаний работает следующим образом. При перемещении контролируемого объекта, связываемого в процессе измерений с токосъемником 2, последний с токосъемником перемещается вдоль потенциометра 1, вследствие чего изменяется активное сопротивление потенциометра на участке цепи между неинвертирующим входом компаратора 5 и общей точкой преобразователя. Соответственно изменяется величина падения напряжения на этом участке, создаваемого преобразователем 3, являющимся источником тока. Падение напряжения на емкостном участке цепи токосъемника 2 компенсируется током инвертирующего преобразователя 4, равным по величине, но обратным по знаку току неинвертирующего преобразователя 3. Таким образом, результирующая величина падения напряжения в точке « между неинвертирующим входом компаратора 5 и общей точкой преобразователя зависит лишь от положения токосъёмника 2, но не зависит от величины емкости между этим токосъег 1ником 2 и обмоткой потенциометра 1. Ko fflapaтop 5 с интегратором 6 в цепи отрицательной обратной связи, а также потенциометром 1 и преобразователями 3 и 4 напряжение ГОК в цепи положительной, обратной связи образуют автогенератор прямоугольных импульсов, длительность которых пропорциональна длине участка X потенциометра 1.между центром токосъемника 2 и крайним выводом потенциометра. Опрокидывание автогенератора происходит в момент равенства напряжения в точке Q и напряжения на вы-. |ходе интегратора 6.

3 1163135

Следовательно, на выходе преобра-при изменении внешних условий и позоват.еля перемещений период колеба-вьшается точность преобразователя

НИИ пропорционален величине X пере-перемещений, мещений токосъемника 2.

Вследствие того, что величина па- Кроме того, благодаря тому, что

дения напряжения в точке Q не зави- :токосъемник преобразователя соединен

сит от величины емкости на участкес общей точкой, уменьшается влияние

токосъемник - обмотка потенциометра,электромагнитных помех в линии связи

устраняется погрешность измеренияпреобразователя на его работу и повыиз-за нестабильности этой емкостишается помехоустойчивость.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Б ПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий потенциометр с емкостным токосъемником, связываемым в процессе измерений с объектом контроля, и компаратор с интегра тором в цепи отрицательной обратной связи, подключенный неинвертируклцим входом к одному из крайних выводов потенциометра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, он снабжен инвертирующим и неинвертирующим преобразователями напряжение - ток, подключенными входами к выходу компаратора, выход неинвертирукицего преобразователя подключен к неинвертирующему входу компаратора, выхрд инвертирующего преобразователя подключен к другому крайнему выводу потенциометра, а его токосъемник соединен с общей сл точкой. Од СО |н ро СП