Устройство для измерения неэлектрических величин Советский патент 1991 года по МПК G01B7/00 

логического состояния 1 в состояние

0на входах элементов НЕ 4 и 5. ,

При разбалансе датчика 1 временные задержки в каналах становятся различными и логические единицы на выходах элементов НЕ появляются в разные моменты времени. Величина разности задержки в каналах пропооцио- нальна степени разбаланса датчика и измеряется регистрирующим прибором.

Устройство работает следующим образом.

При наличии на общем выводе резисторов 2 и 3 состояние логического О, емкости датчика 1 разряжены и на выходах элементов НЕ 4 и 5, а также на выходах элемента 2И-НЕ 6 присутствуют логические I, С выхода элемента 2И-НЕ 6 состояние логического 0 за- пускает формирователь 7 импульсов.

Импульс с формирователя 7 через диоды 8 и 9 заряжает емкости датчика

1ДО уровня логической единицы. Зад- кий фронт импульса на входах элемен- тов НЕ 4 и 5 задерживается в соответствии с парамртрами фазосдвигающих цепочек и при их равенстве на выхода элементов НЕ 4 и 5 состояние логической единицы появляется одновременно и процесс повторяется. При разбаланс емкостного дифференциального датчика под воздействием физической среды, логическая 1 сначала появляется

на одном из входов элемента 2И-НЕ 6, не изменяя его состояния и не запуская- формирователь 7 импульсов. Реги- стрирующий прибор фиксирует наличие первого импульса на выходе одного из элементов НЕ относительно выхода другого и измеряет длительность л (} этого импульса до момента появления фронта импульса на выходе другого элемента НЕ. Длительность / определяется в пределах линейной характерна- тики емкостного датчика удвоенной величиной изменения емкости 2&С.

0

Q 5

5

В момент прихода фронта второго импульса запускается формирователь 7 импульсов. Импульс с формирователя 7 через диоды 8 и 9 заряжает емкости датчика до уровня логической единицы. Далее процесс повторяется (фиг.2).

Знакопеременные воздействия на емкостной дифференциальный датчик изменяют последовательность появления импульсов на выходах элементов НЕ, а регистрирующие блоки 10 и 11 измеряют их длительность, причем блок 10 регистрируют информацию о положительной измеряемой величине, а блок 11 - об отрицательной.

Формула изобретения

Устройство для измерения неэлектрических величин, содержащее шину входа, емкостной дифференциальный датчик с одним общим заземленным и двумя дифференциальными выводами, каждый из которых через резистор подключен к шине входа, отличающееся тем, что, с целью определения знака и расширения диапазона измеряемой величины, в него введены два элемента НЕ, элемент 2И-ИЕ, формирователь импульсов, два диода и два блока регистрации, первый и второй дифференциальные выводы емкостного дифференциального датчика через соответственно первый и второй элементы НЕ подключены соответственно к первому и второму входам элемента 2И-НЕ, выход которого через формирователь импульсов подключен к анодам первого и второго диодов, катоды которых ПОДКЛЮЧРНЫ к входам соответственно первого и второго элементов НЕ, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго блоков регистрации.

Фиг.1

Изобретение может быть использовано для измерения различных неэлектрических величин, в частности линейных и угловых Перемещений, а также для измерения переменных давлений. С целью определения знака переменной величины при ее измерении и расширения динамического диапазона при высоком быстродействии в устройство, содержащее емкостной дифференциальный датчик, два резистора и шину входа, введены два элемента НЕ, элемент 2И-НЕ, формирователь импульИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения различных неэлектрических величин, в частности линейных и угловых перемещений, а также переменных давлений. Цель изобретения - определение знака и расширение диапазона измеряемой величины за счет введения новых аппаратных средств. На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для измерес в, два диода и два блока регистрации. Резисторы и емкости датчика образуют две фазосдвнгающне цепочки, обеспечивающие временные задержки заднего фронта импульса. Изменение емкостей датчика приводит к изменению временных задержек и формированию на выходе одного из элементов НЕ импульса, длительность которого равна разности временных задержек. Емкости датчика подключены к входам элементов НЕ и заряжаются короткими импульсами с выхода формирователя импульсов через диоды до уровня логической единицы. Зарядный импульс формируется в момент совпадения логических единиц на выходах элементов НЕ, подключенных к входам элемента 2И-НЁ. Логический ноль с выхода элемента 2И-НЕ запускает формирователь импульсов. Процесс автоматически повторяется с периодом, соответствующим параметрам фаэосдвигающих цепочек. 2 ил. (/ ния неэлектрических величин; на фиг.2 - временная диаграмма его работы. Устройство содержит емкостной дифференциальный датчик I, резисторы 2 , и 3, элементы НЕ 4 и 5, элемент 2И-НЕ 6, формирователь 7 импульсов, диоды 8 и 9, блоки 10 и 11 регистрации, входную шину 12. Резисторы 2 н 3 и емкости датчика 1 образуют две фазосдвигающие цепи, обеспечивающие временную задержку момента перехода О 00 00

Зона полежи- Зона отрицашумны воздга- ащиныж

- с/пЛ/Л uArifcynS«J

К

1

л

не

NNNKJVbJXJ M

«я

не$

чlмx JxNч чfчsJ

Лы

не

HfS

I I I I I I I

5игжН

e9SS l (Фм.}

I fTI I I I I I L

-t

ftttlfl..