Преобразователь перемещений в частоту электрических колебаний Советский патент 1989 года по МПК G01B7/00 

314

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использова- ыо для измерения перемещений.

Цель изобретения - повьппение точности измерения за счет уменьшения влияния факторов окружающей среды.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя.

Преобразователь содержит бесконтактный резистивный датчик 1, первый

2и второй 3 операционные усилители, выход первого из которых соединен с первым, а выход второго - с вторым выводом датчика 1, последовательно соединенные сумматор 4, первый вход которого подключен R выходу второго операционного усилителя 3, устройство 5 выборки - хранения и Компаратор 6, нуль-орган 7, элемент 8 ИСКЛЮ- ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу компаратора 6, второй вход - к выходу нуль-органа

7, а выход - к управляющему входу устройства 5,интегратора 9, выход которого подключен к входам компара-. тора 6 и нуль-орган 7, и источник 10 опорного напряжения, вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к входам второго операционного усилителя 3, сумматора 4 и интегратора 9 о

ГТреобразователь работает следующим образом.

В момент времени, принимаемый за нулевой, на выходе компаратора 6 скачком меняется сигнал с нулевого уровня до высокого, что вызывает изменение полярности выходного напряжения источника 10 с отрицательной на положительную. Это напряжение поступает на входы интегратора 9, уси лителя 3 и сумматора 4, Выходное напряжение операционного усилителя

3скачкообразно: изменяется на величи-

R -R

ну где R - сопротивление

части датчика 1, пропорциональное перемещению j Rp - сопротивление резис- тивного элемента датчика 1; Eg - амплитуда напряжения источника 10,и далее будет изменяться по линейному закону о

Скорость изменения определяется значением постоянной времени датчика 1 . В момент перехода через нуль напряжения интегратора 9 срабатьгаа

0

S

0

ет нуль-орган 7, переключая устройство 5 выборки - хранения из режима выборки в режим хранения через элемент 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом на входах элемента 8 будут сигналы разного уровня, а на управляющем входе устт ройства 5 - сигнал единичного уровня, В момент равенства напряжений на входах компаратора 6 он переключается И далее процесс повторяется.

Частота колебаний на выходе компаратора будет пропорциональна значению R и не зависит от постоянной времени датчика 1, что позволяет исключить погрешность измерения, обусловленную изменением параметров датчика от воздействия факторов окружающей среды. Формула изобретения

20

0

5

о

Преобразователь перемещений в частоту электрических колебаний, со25 держащий бесконтактный резистивный датчик, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к вьюоду токосъемного элемента датчика, а выход - к одному из вьшодов

30 датчика, иитегратор и компаратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенными вторым операционным усилителем, сумма5 тором и устройством выборки-хранения, источником опорного напряжения нуль- органом и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, неинвертирующий вход второго операционного усилителя соединен с выходом первого операционного усилителя, а выход - с вторым выводом резистив- иого датчика, первый вход компаратора соединен с выходом устройства выборки-хранения, второй вход компаратора - с выходом интегратора, а ход - с входом источника опорного напряжения и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выход - к управляющему входу устройства выборки-хранения, вход нуль-органа соединен с выходом интегратора, выход источника опорного напряжения соединен с инвертирующим входом второго

5 операционного усилителя, с BTOjJbiM входом сумматора и с. входом интегратора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения влияния факторов внешней среды. Это достигается за счет того, что входной сигнал цепи, содержащей датчик 1 и операционные усилители 2, 3, после сложения в сумматоре 4 с прямоугольным напряжением источника 10 опорного напряжения запоминается в устройстве 5 выборки - хранения в момент равенства нулю напряжения на выходе интегратора 9. 1 ил.