Устройство для измерения перемещений с частотным выходом Советский патент 1985 года по МПК G01B7/00 

о: ел 00

4 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение динамического диапазона. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит первый смеситель 1, первый полосовой усилитель 2, второй смеситель 3, второй полосовой усилитель 4, соединенные в кольцо, параметрический датчик 5, подключенный к управляюшему входу первого полосового усилителя 2, опорный генератор 6, подключенный к вторым входам смесителей 1 и 3, делитель 7 частоты, подключенный к выходу опорного генератора 6, первый 8 и второй 9 блоки выделения сигнала разностной частоты, и регистратор 10, включеннь/й на выходе второго блока 9 выделения сигнала разностной частоты. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом работает следующим образом. Смесители 1 и 3 и полосовые усилители 2 и 4, замкнутые в кольцо, образуют автоколебательную систему, которая возбуждается при подаче на вторые входы смесителей 1 и 3 сигнала опорного генератора 6 с частотой f . Если сумма разностных частот f« и fjo полосовых усилителей 2 и 4 примерно равна частоте f, и выполняется баланс амплитуд, то на выходе усилителей 2 и 4 генерируются сигналы с частотами f, и f соответственно. В режиме устойчивой генерации выполняются еледующие равенства: J- I . /|х ( f3 /(fi) /г(г) (2) рде :fi (fj ) и ft (г) - соответствуюш.ие фазовые сдвиги для сигналов с частотами ft и fa в усилителях 4 и 2. Параметрический датчик 5 подключается к резонасному контуру усилителя 2 и изменяет в процессе измерения его резонансную частоту fjQ . Это, в свою очередь вызывает изменение частот f, и fj генерируемых сигналов в противоположные стороны, что следует их (1) и (2). С помощью блока 8 в устройстве выделяется сигнал с разностной частотой fp fi-f. Преобразователь настраивается таким образом, чтобы fp, изменялось в пределах (fj ). Зависимость fi (х) и соответственно fj (х) что следует их (), оказываются нелинейными. Период Тр сигнала на выходе блока 8 также является нелинейной функцией перемещения х. Для понижения разпостной частоты сигнала и линеаризации зависимости Тр (х) в преобразователе выделяется сигнал, частота которого в рассматриваемом случае равна разности fp, /i- Для этого с делителя 7 снимает сигнал, частота которого в четыре раза меньше частоты сигнала опорного генера™Ра, и подается на второй блок 9 выделе«ия сигнала разностной частоть. В блоке 9 выделяется сигнал fp, и подается на регистратор / 10. При этом период выходного сигнала Тр., является практически линейной функцией перемещения в заданном диапазоне. Коэффициент деления делителя 7 зависит от интервала между зонами кратного синхронизма. Например, если fp находится в диапазоне fy -fi/ Heобходимо с делителя снимать сигнал с часТОТОЙ f3/,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С ЧАСТОТНЫМ ВЬЩОДОМ, содержащее первый смеситель первый полосовой усилитель, второй смеситель и второй полосовой усилитель, соединенные последовательно в кольцо, опорный генератор, . которого подключен к вторым входам смесителей, параметрический датчик, подключенный к управляющему входу первого полосового усилителя, первый блок выделения сигнала разностной частоты, входы которого подключены к выходам первого и второго полосовых усилителей, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения и расширения динамического диапазона, оно снабжено делителем частоты, который подключен к выходу опорного генератора, и вторым блоком выделения сигнала разностной частоты, первый вход которого подключен к выходу первого блока выделения сигнала разностной частоты, второй вход подключен к вы- Q ходу делителя, а выход подключен к генератору. (Л