Преобразователь толщины в интервал времени Советский патент 1988 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано при измерении толщины крупногабаритных неферромагнитных изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет линеаризации измерений при больших значениях измеряемой толщины,

На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства,

Устройство содержит соединенные последовательно источник 1 постоянного напряжения, ключ 2, обмотку 3 источника поля и резистор 4, соединенные последовательно индук11 1онный преобразоватееь 5, ключ 6, интегрирующий усилитель 7, нуль-орган 8, блок 9 управления, блок 10 интегрирования и ключ 11, подключенный к второму входу интегрирующего усилителя 7. Также устройство содержит ключ 12, включенный между обмоткой 3 источника поля и входом интегрирующего усилителя 7, и ключ 13, включенный между выходом нуль-органа 8 и вторым входом блока 10 интегрирования . Управляющие входы всех ключей подключены к выходам блока 9 управления. Интегрирующий усилитель 10 содержит последовательно соединенные резистор 14 и операционный усилитель 15 и N цепочек, каждая из которых содержит последовательно соединенные конденсатор 16,j-16.N и ключ 17,1- 17,N, включенных в цепь обратной связи операционного усилителя 15, Управляющие входы ключей 17,1-17,N являются первым входом блока 10 интегрирования, свободный конец резис- тхра 14 - вторым входом, а выход операционного усилителя 15 - выходом блока 10 интегрирования.

Интегрирующий усилитель 7 содержит соединенные последовательно резистор 18 и операционный усилитель 19, соединенные последовательно конденсатор 20 и ключ 21, включенные в цепь обратной связи операционного усилителя 19, последовательно соединенные резистор 22 и ключ 23, включенные в цепь обратной связи опера- ционного усилителя 19, и резистор 24 подключенньй к входу операционного усилителя 19. Свободные когщы резисторов 18 и 24 являются соответственно первым и вторым .входами интегри- рующего уси.лителя 7, а выход опера

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ционного усилителя 19 - выходом ин- те5 рирующего усилителя 7,

Устройство работает следующим образом.

Обмотку 3 источника поля и индук- Щ1ОННЫЙ преобразователь 5 накладывают соосно на разные стороны контролируемого объекта (не показан) в заданной зоне контроля. Измерения проводятся в пять тактов. На первом такте ключ 2 замкнут и ток источника 1 тока имеет стационарное значение,

К концу первого такта размыкается ключ 2, что вызывает возникновение информативного импул1 са на выходе индукционного преобразователя 5. Этот импульс интегрируется интегрирующим усилителем 7. Интегрирование осуществляется в течение второго и третьего тактов измерений. В конце третьего такта вновь зам 1кается ключ 2, а на четвертом такте ток вновь начинает расти. При этом интегри- руюидай усилитель 7 отключен от источника сигналов и запоминает текущее значение сигнала. На пятом такте осуществляется замьжание ключа 12 и осуществляется интегрирование сигнала до срабатьгаания нуль-органа 8, что переводит схему в исходное состояние.

Использобание первого такта при стационарном значении тока позволяет отстраиваться от помехи. Это происходит следующим образом. Так как ток имеет стационарное значение, то на выходе индукционного преобразователя 5 присутствует только сигнал помехи. При этом ключи 2, 6, 11 замкнуты, -а ключи 12 и 21 разомкнуты, интегрирующий усилитель 7 выполняет роль суммирующего усилителя, имеющего одинаковую чувствительность по обоим входам. При наличии помехи сигнал поступает на инвертирующий вход нуль-органа 8, а затем - на блок 10 интегрирования. Последний отслеживает значение помехи с обратным знаком и подает компенсационный сигнал на интегрирующий усилитель 7, позволяя корректировать величину сигнала на значение напряжения помехи .

Формула изобретения

1. Преобразователь толщины в интервал времени, содержащий последовательно соединенные источник постоян-- ного напряжения, первый ключ, обмотку источника поля и резистор, тюследо- вательно соединенные индукционный преобразователь и второй ключ, третий ключ,. включенный между выходом обмотки источника поля и вторым ключом, соединенные последовательно нуль-орган и блок управления, четвер- тьй ключ, подключенный к выходу нуль- органа, и пятый ключ, входы управления всех ключей подключены к блоку управления, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен блоком интегрирования, входы которого подключены к блоку управления и четвертому ключу, а выход соединен с входом пятого ключа, и интегрирующим . усштителем, входы которого подключены к второму и пятому ключам, а вьпсод соединен с входом нуль-органа. 2. Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что блок интегрирования выполнен в виде последовательно соединенных резистора

и операшшшюго усилителя и N цепочек из последовательно соединенных конденсатора и ключа, включенных в цепь обратной связи операционного усилителя, свободг1ый конец резистора является первым входом блока интегрирования, управляющие входы ключей - вторым входом, а выход .операционного

усилителя - выходом блока интегрирования.

3, Преобразователь по п,1, о т - личающийся тем, что интегрирующий усилитель выполнен в виде

двух резисторов, концы которых являются первым и вторым входами интегрирующего усилителя, операционного усилителя, к входу которого подключены резисторы, а выход является выходом интегрирующего усилителя,

соединенных последовательно конденсатора и первого ключа, включенных в цепь обратной связи операционного усилителя и соединенных последовательно третьего резистора и второго ключа, включенных в цепь обратной связи операционного усилителя.