Дифференциальный датчик линейных перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

у

И

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения линейных перемещений. Целью изобретения является повышение надежности и точности измерения за счет устранения погрешностей от влияния неидентичности блоков в двух цепях элемента сравнения. Сигналы с выходов преобразователей перемещений поступают на входы соответствующих усилителей 3, 4, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя 10. выход источника 5 опорного напряжения соединен с вторыми входами блоков 6, 7, выходы которых соединены с входами блока 8 сравнения, выход которого, являющийся контрольным выходом датчика, соединен с первым входом блока 9 памяти, второй вход которого соединен с вмхо- дом дифференциального усилителя 10, а выход является измерительным выходом датчика. Таким образом, на дифференциальный усилитель 10 поступают те же сигналы, что и на входы блоков 6, 7 вычитания. 1 ил.

Оч

ел

Оч

CJ

ю to

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения линейных перемещений.

Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения датчика за счет устранения погрешностей оси влияния неидентичности коэффициентов передачи блоков в двух цепях элемента сравнения.

На чертеже представлена блок-схема Предложенного датчика.

Датчик содержит два преобразователя 1,2 перемещений, два усилителя 3,4, источник 5 опорного напряжения, два блока 6, 7 Ьычитания, блок 8сравнения, блок 9 памяти И дифференциальный усилитель 10, выходы соединены с первыми входами блоков 6, 7 вычитания и с входами дифференциального усилителя 10, выход источника 5 опорного напряжения соединен с вторым входами блоков 6,7 вычитания, выходы которых соединены с входами блока 8 сравнения, выход которого, являющийся контрольным выходом датчика, соединен с первым входом блока 9 памяти, второй вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя 10, а выход является измерительным выходом датчика.

Дифференциальный датчик линейных перемещений работает следующим образом.

В исходном состоянии расстояние от каждого из преобразователей перемещений до объекта 11 равны, при этом равны сигналы на выходах преобразователей 1, 2 и, следовательно, на выходах усилителей 3, 4 устанавливаются равные сигналы Uo. Такое же значение сигнала необходимо установить и зафиксировать на выходе источника 5 опорного напряжения. При перемещении объекта на оси 00, например, к преобразователю перемещения 2 расстояние между ними уменьшится настолько , насколько оно увеличится между объектом 11 и преобразователем 1. На выходах усилителей 3. 4 при этом появляются сигналы соответственно Do + (U + A Ui) и U0 - (U + Д U2), где Л Ui, A U2 - ошибки преобразования перемещения в электрический сигнал, обусловленные, например, неточностью изготовления поверхности объекта 11 или неидентичностью характеристик преобразователей 1, 2 перемещений.

Эти сигналы поступают на первые входы первого и второго блоков 6,7 вычитания, с выходов которых сигналы U + Д Ui и U + + Д U2 подаются на входы блока 8 сравнения. Если эти сигналы отличаются между собой на величину Д U, меньшую заранее

заданной некоторой величины д, то на выходе схемы сравнения присутствует высокий уровень напряжения, который, поступая на первые входы блока 9 памяти, приводит к

занесению информации, поступающей на его второй вход с дифференциального усилителя 10. Таким образом, при высоком уровне напряжения на выходе блока 8 сравнения на выходах дифференциального усилителя 10 присутствуют сигналы Uo + (U + + Д Ui) и Uo - (U + Д Ua). а на его выходе - сигнал, равный U0 + (U + Д Ui) - Uo - (U + + AU2) 2 U + AUi -AU2 2 , гдед- Д Ui - Д U2 - ошибка, заранее заданная

как угодно малая величина.

В случае, если разность(U + Д Ui)-(U + + Д U2) превышает величину д, на выходе блока 8 сравнения и на контрольном выходе датчика появится низкий уровень сигнала,

который запрещает занесение информации в блок 9 памяти, поступающей на его первый вход. Вследствие этого на выходе блока 9 памяти и измерительном выходе сохранится значение сигнала, присутствовавшее

до прихода низкого уровня напряжения на второй вход блока 9 памяти. Кратковременное появление низкого уровня на контрольном выходе свидетельствует о наличии единичной ошибки, а постоянное его присутствие - о неисправности элементов схемы преобразователей 1. 2 перемещений или усилителей 3, 4.

Таким образом, на входы дифференциального усилителя 10 поступают те же сигналы, что и на первые входы блоков вычитания.

Формула изобретения

Дифференциальный датчик линейных перемещений, содержащий два преобразователя перемещений, первый и второй усилители, источник опорного напряжения, первый и второй блоки вычитания, блок

сравнения, блок памяти, причем выходы первого и второго преобразователей перемещений связаны соответственно с входами первого и второго усилителей, выходы которых соединены соответственно с первыми

входами блоков вычитания, вторые входы которых подключены к источнику опорного напряжения, выходы блоков вычитания соединены с входами блока сравнения, выход которого, являющийся контрольным выходом датчика, соединен с первым входом блока памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения, он снабжен дифференциальным усилителем, выходы усилителей соединены

с входами дифференциального усилителя, блока памяти, выход которого является иэ- выход которого соединен с вторым входом мерительным выходом датчика.