Преобразователь перемещений в частоту электрических колебаний Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 

ю

О5

ел

4

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

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости за счет снижения влияния наведенного напряжения помехи.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого преобразователя перемещений в частоту электрических колебаний.

Преобразователь содержит бесконтактный потенциометрический датчик 1 с двумя неподвижными 2 и 3 и одним подвижным 4 электродами, усилитель 5, вход которого подключен к подвижному электроду 4 датчика 1, а выход - к неподвижному электроду 3, ключи 6 и 7, формирователь 8 управляющих импульсов, сумматор 9, компаратор 10, один из входов которого подключен к выходу сумматора 9, и интегратор 11, вход которого подключен к выходу, а выход - к второму входу компаратора 10.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания на выходе компаратора устанавливаются колебания прямоугольной формы. Формирователь 8 управляющих импульсов в моменты перепадов напряжений на выходе компаратора 10 размыкает ключ б и замыкает ключ 7, емкость Сев датчика разряжается по цепи: нижняя обкладка емкости, замкнутые контакты ключа 7, сопротивление датчика RO-RX, верхняя обкладка емкости. Через интервал времени At(6-7)Сс.в (Ro-Rx ) ключ 7 размыкается, а ключ 6 замыкается и напряжение компаратора 10 Uo подается на неподвижный электрод 2 датчика 1.

Особенностью включения датчика 1 в измерительную схему является то, что при достаточном высоком коэффициенте усиления и высоком входном сопротивлении усилителя 5, устанавливается равенство токов в ветвях RX и RO-RX, а ток ветви С отсутствует. Следовательно, на 1ряже1ше на взыходе усилителя 5 определяется следующим образом:

RO-RX

R,

Сигнал с выхода усилителя 5 подается на вход сумматора 9, на второй вход которого подано напряжение Vo с компаратора 10.

Сигналы с выходов сумматора 9 и интегратора 11 поступают на входы компаратора 10 и в момент их равенства компаратор 10 срабатывает, после чего весь процесс повторяется. Частота колебаний определяется из условия равенства напряжений на входах компаратора 10

В моменты положительного и отрицательного перепадов напряжения на выходе усилителя 5 емкость связи разряжается с помощью ключа 7 в течение коротких интервалов времени At, формируемых с помощью формирователя 8 управляющих импульсов по цепи: нижняя обкладка емкости, сопротивление датчика Ro-Rx,lзepxняя обкладка емкости. При этом датчик I с помощью ключа 6 отключается от выхода компаратоР

Частота электрических колебаний на выходе компаратора 10 пропорциональна измеряемому перемещению.

Формула изобретения

Преобразователь перемещений в частоту электрических колебаний, содержащий бесконтактный потенциометрический датчик с двумя неподвижными и одним подвижным

электродами, усилитель, вход которого подключен к подвижному электроду датчика, а выход - к первому из его неподвижных электродов, сумматор, компаратор, выход которого соединен с первым входом сумматора, и интегратор, вход которого соединен

с выходом компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, он снабжен первым ключом, вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к второму неподвижному электроду датчика, вторым ключом, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к подвижному электроду датчика, и формирователем управляющих импульсов, вход которого подключен к выходу компаратора, а выходы - к управляющим входам к пючей.

НЛЮЧ1

Неподвижный у Электрод

атчик

Подвижный электрод

Ключ 2

Сумматор

Компаратор

L

Усилитель постоянного тока

Ф ормироВатвль управляюш.и)(. импульсов

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет измерять механические перемещения,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости измерительного преобразователя. Преобразователь выполнен на основе резистивно-емкостного датчика и работает в режиме релаксационных колебаний. Преобразователь содержит усилитель постоянного тока, сумматор, компаратор, интегратор, ключи и блок формирования управляющих импульсов, предназначенный для управления ключами. Частота релаксационных колебаний линейно зависит от сос противления между электродом и средней точкой датчика, т.е. от перемещения под(Л вижного электрода, св аниого с контролируемым объектом. 1 ил.