Устройство для измерения перемещений с частотным выходом Советский патент 1988 года по МПК G01B7/00 

сигналы z, и z ,2 сумматоров 15 и 6 поступают на соответствующие входы коррекции генераторов 2 и 3, где происходит компенсация отклонения частот F и F от значений F | и как коэффициенты коррекции по входу

т

UA6450

генераторов 2 и 3 и коэффициент преобразования частота-напряжение преобразователей 11 и 12 заданы, такая коррекция погрешности частот F и F-; происходит выбором коэффициента передачи k усилителя Ю. 1 ил.

Изобретение относится к области иэмер1ггельиой техники и может быть использовано в приборостроении. Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещения в частоту сигнала за счет сравнения и коррекции частот преобразования. В результате.воздействия возмущаювщк факторов на.устройство частоты F и F управляекоос генераторов 2 и 3, изменяющиеся в противоположных направлениях под воздействием сигналов с дифференциального датчика 1, имеют одностороннее отклонение от номи- нальных частот Е, и F,, сумма которых равна постоянной частоте Fj,, не зависящей от перемещения. Сигналы генераторов 2 и 3 поступают на преобразователи П и 12 частота-напряжение, имекяцие определенный коэффициент преобразования, и на смеситель 4 Далее сигнал поступает на фильтр 5 ннз- кой частоты и регистратор 6. Одновременно этот сигнал поступает на последовательно соединенные полосовой фильтр 7, где формируется сигнал с частотой F, + F, дискриминатор 8, настроенный на частоту F, формнрую- щий сигнал расстройки, регулятор 9, формирующий сигнал управления у. Выходной сигнал усилителя 10, имеющий коэффициент передачи k, поступает на перемножители 13 и 14, на первые входы которых приходят сигналы с преобразователей П и 12. На первые входы сумматоров 15 и 16 поступают выходные сигналы перемножителей 13 и 14, а на вторые входы - выходной сигнал ky усилителя 10. Корректирующие СЛ

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может использоваться в приборостроении для преобразования измеряемого перемещения в величину частоты электрического сигнала.

Целью изобретения является увеличение точности преобразования перемещения в частоту сигнала за счет не- прерьшного сравнения и коррекции частот преобразования.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит дифференциальный датчик 1, управляемые генераторы 2 и 3, смеситель 4, входы управляемых генераторов 2 и 3 подключены к выходам дифференциального датчика 1, а выходы - к входам смесителя 4, фипьтр 5 низкой частоты, вход которого подключен к выходу смесителя А, регистратор 6, подключенный к выходу фильтра 5 низкой частоты, последовательно соединенные полосовой фильтр 7, вход которого подключен к выходу смесителя 4, частотный дискриминатор 8, регулятор 9, усипитель 10, преобразователи П и 12 частота - напряжение, входы которых подключр-ны соответственно к выходам управляемых генераторов 2 и 3, перемножители 13 и 14, первые BXOды которых подключены соответственно к выходам преобразователей 11 и 12 частота - напряжение, а вторые входы - к выходу усилителя Ю, сумматоры 15 и 16, первые входы которых подключены соответственно к выходам пе- ремножителей 13 и 14, вторые входы - к выходу регулятора 9, а выходы подключены соответственно к входам коррекции управляемых генераторов 2 и 3

Устройство работает следующим образом.

При изменении перемещения выходны сигналы датчика 1 поступают на входы генераторов 2 и 3, перестраивая их частоты F и Fj таким образом, что

5 они изменяются в противоположных направлениях. Сигналы с генераторов 2 3 поступают на полосовой Фильтр 7 и фильтр 5 низкой частоты. Выходной сигнал фильтра 5 с частотой F р F, OF, несущий информацию об изменении перемещения, поступает на регистратор 6.

Генераторы 2 и 3 обладают такими характеристиками, что сумма их номинальных частот F и F2 не зависит от величины перемещения и равняется некоторой частоте F. Воздействие на устройство внешних дестабилизирующих факторов вызьшает одностороннее

отклонение частот F и Fj генераторо

15

2 и 3 от их номинальных значений F

1«

и Fi.

Сигнал с частотой (F + F) обра- 25 зуется На выходе полосового фильтра 7 и на дискриминатор 8, настроенный на частоту Fg.

При отличии частоты (F + F) сигнала от частоты FQ на выходе дискри30

минатора появляется сигнал расстрюйки, поступающий на вход регулятора 9. Далее сигнал управления у поступает на усилитель 10, обладающий коэффициентом передачи k. С усилителя 10 сигнал ky поступает на вторые входы 35 перемяожителей 13 и 14, на первые входы которых поступают сигналы с соответствующих преобразователей 11 и 12, имеющих заданный коэффициент преобразования . Вь ходные сигналы преоб40

разователей соответствуют значениям частот F и F. С выхода перемножи- телей 13 и 14 сигналы поступают на первые входы соответствующих сумматоров 15 и 16, на вторые входы которых

поступает сигнал управления у с выхода регулятора 9, Выходные корректирующие сигналы 2 и Zj сумматоров 15 и 16 поступают, на корректирующие входы соответствующих генераторов 2 и 3j обладающих заданным коэффициентом коррекции. При этом происходит компенсация ухода собственных частот F, и Fj генераторов 2 и 3 от номи- нальных значений F, и Fj . Так как коэффициенты преобразования частота - напряжение преобразователей 11 и 12 и коэффициенты коррекции по входу генераторов 2 и -3 заданы, то полная и оптимальная коррекция погрешностей частот F, и Р устраняется выбором коэффициента передачи k усилителя 10.

Формула изо, бретения

Устройство для измерения перемещений с частотным выходом, состоящее из дифференциального датчика, первого и второго управляемых генераторов, входы которых подключены к выходам дифференциального датчика, смесителя, к первому и второму входам которого подключены выходы соответственно первого и второго управляемых генерато-

ров, последовательно соединенных фильтра низкой частоты, вход которого подключен к выходу смесителя, и регистратора, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности преобразования перемещения в частоту сигнала, оно дополнительно содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу смесителя, частотный дискриминатор, регулятор и усилитель, первьй

;И второй преобразователи частота - напряжение, входы которых подключены к выходам соответственно первого и

-Второго управляемых генераторов, первьй и второй перемножители, к первым входам которых подключены выхода соответственно первого и второго преобразователей частота - напряжение, к вторым входам перемножителей подключен выход усилителя, первый и второй сумматоры, к первым входам которых подключены выходы соответственно первого и второго перемножителей, к вто- рьи входам сумматоров подключен: выход регулятора, а их выходы подключены соответственно к корректирующим входам первого и второго управляемых генераторов.