Преобразователь перемещения в длительность импульсов Советский патент 1989 года по МПК G01B7/00 

Фаз.1

3151

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

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения погрешности, вызванной влиянием параметров линии связ и.

На фиг.1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг.2 - временная диаграмма его работы.

Преобразователь содержит резистив- ный элемент 1, неподвижный электрод 2, подвижный электрод 3, резистивный элемент k, блок 5 подавления помехи, интегратор 6, пороговый блок 7, распределитель 8 импульсов, двуполярный источник 9 опорного напряжения, коммутаторы 10 - 12, шину 13 нулевого потенциала.

Неподвижный электрод 2 подключен к блоку 5 подавления помех, выход которого подключен к входу интегратора 6, выход которого соединен с входом порогового блока 7, один из выво- дов резистивного элемента 1 соединен шиной 13, выходы двуполярного источника 9 опорного напряжения через коммутатор 10 поочередно соединяются с вторым выводом резистивного элемента 1, первый вывод резистивного элемента Ц через коммутатор 11 поочередно соединяется с первым и вторым выводами, а второй через коммутатор 12 с вторым и первым выводами резистивного элемента 1. Вход распределителя 8 импульсов соединен с выходом порогового блока 7 а выходы с управляющими входами коммутаторов 10 - 12 и входом источника 9.

Преобразователь работает следующим образом.

На интервале времени Т, задаваемо распределителем 8 импульсов, на резистивный элемент 1 через коммутатор 10 и на резистивный элемент через ком- мутаторы 10 и 12 подается сигнал +Uo. Второй вывод резистивного элемента на это время соединяется с шиной 13 через коммутатор 11, т.е. резистивные элементы 1 и 4 включаются параллельно

Через блок 5 подавления помехи на интегратор 6 поступает сигнал, пропорциональный измеряемому относительному перемещению S/S с коэффициентом передачи, определяемым параметрами линии связи К и блока 5 подавления помехи F:

и, K,cF -- и,.

. Напряжение на выходе интегратора 6 изменяется по следующему закону:

и,

K c fUo-/,

5/

То if

-Р где t - постоянная времени интегратора 6.

После окончания интервала времени Т на резистивный элемент 1 через коммутатор 10 и на резистивный элемент через коммутаторы 10 и 11 подается сигнал -Up. Первый вывод резистивного элемента на это время соединен с шиной 13, т.е. резистивные элементы 1 и Ц включены последовательно. В этом случае сигнал с выхода блока 5 подавления помехи не зависит от измеряемого перемещения и определяется следующим образом:

Тогда на выходе интегратора 6 напряжение запишется следующим образом:

То S/o f

TI -к 17--IT -2. V ТГ -С. -J U/-P.., Г„ и- XI iN-.r г- .г.

,S „ TO V p Ус

лс 2 о

в момент равенства нулю напряжения на интеграторе 6 срабатывает порого- , вый блок 7, после чего весь описанный процесс повторяется.

Период релаксационных колебаний определяется из условия равенства нулю напряжения на интеграторе 6:

Т 2 |--TO+T t,+ Т,.

Таким образом, длительность выходных импульсов преобразователя пропорциональна измеряемому перемещению и не зависит от параметров линии связи, соединяющей датчик с преобразователем, и изменения коэффициента передачи блока 5 подавления помехи.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в длительность импульсов, содержащий два резистивных элемента, неподвижный электрод, подвижный электрод, блок подавления помехи, интегратор, пороговый блок, шину нулевого потенциала, первый и второй резистивные элементы выполнены в виде сопротивления и протяженных пластин одинаковой дли ны, расположенных одна над другой с зазором, в котором находится подвижный электрод, выполненный с возможностью

перемещения в плоскости, параллельной плоскостям резистивных элементов, неподвижный электрод выполнен в виде протяженной пластины длиной, равной длине резистивных элементов, расположен в плоскости первого резистивного элемента под подвижным электродом и подключен к входу блока подавления

1516750

сов, первый, второй и третий выходы которого подключены к управляющему входу соответственно первого, второго и третьего коммутаторов, четвертый выход распределителя импульсов подключен к входу двуполярного источника опорного напряжения, средняя точка которого подключена к шине нулевого

„- ..«. iiw rvjiiuMeHcj к шине нулевого

помехи, .выход которого через интегра- , потенциала, а первый и второй тор подключен к первому входу порого- подключены соответственно к

и второму входам первого коммутатора, выход которого подключен к второму

If ./

вого блока, шина нулевого потенциала подключена к второму входу порогового блока и первому выводу первого резистивного элемента, отличающийся тем, что, с црлью повышения точности, в него введены распределитель импульсов, двуполярный источник опорного напряжен,1я и три комрыводу первого резистиэного элемента J5 и мер зым входам второго и третьего коммутаторов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму выводам второго резистивного элемента, вторые входы второго и

r- -rr e--e---r-гг:: Е-- нойнейоо

1516750

сов, первый, второй и третий выходы которого подключены к управляющему входу соответственно первого, второго и третьего коммутаторов, четвертый выход распределителя импульсов подключен к входу двуполярного источника опорного напряжения, средняя точка которого подключена к шине нулевого

..«. iiw rvjiiuMeHcj к шине нулевого

а- , потенциала, а первый и второй о- подключены соответственно к

и второму входам первого коммутатора выход которого подключен к второму

рыводу первого резистиэного элемента J5 и мер зым входам второго и третьего коммутаторов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму выводам второго резистивного элемента, вторые входы второго и

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. С целью повышения точности за счет исключения погрешности, вызванной влиянием параметров линии связи, в преобразователь, содержащий резистивный элемент 1, неподвижный электрод 2, подвижный электрод 3, резистивный элемент 4, блок 5 подавления помехи, интегратор 6, пороговый блок 7, шину 13 нулевого потенциала, введены распределитель 8 импульсов, двуполярный источник 9 опорного напряжения, коммутаторы 10-12. Длительность выходных импульсов преобразователя пропорциональна измеряемому перемещению и не зависит от параметров линии связи, соединяющей датчик с отсчетной частью, и изменения коэффициента передачи блока 5 подавления помехи. 2 ил.

Up. fo Sc

Р- г f о X 5 .

-. 2

Uo /.

-. 2

2 г ,

0i/.2