Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B7/00 

изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений,

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

Ча фиг 1 приведена блок-схема преобразователя линейных перемещений; на фиг, 2 - временные диаграммы напряжений в соответствующих блок-схемы,

Преобразователь линейных перемещений содержит блок 1 питания датчика, под- ключекный к первичной оомотке дифференциального трансформаторного датчика 2, вторичные встречно включенные обмотки которого подключены к сигнальному входу усилителя 3 и шине 9 нулевого потенциала Выход усилителя 3 через устройство 4 выборки-хранения соединен с сигнальном входом аналого-цифрового преобразователе 5 правпяющие входы устройства 4 выборки-хранения и

аналого-цифрового преобразователя 5 подключены к второму выходу блока 6 синхронизации, первый выход котооого подключен к синхронизирующему входу блока 1 питания датчика, а вход блока 6 - к выходу генератора 7 тактовых импульсов. Выход аналого-цифрового преобразователя 5 подключен к буферному регистру 8, управляющий вход которого соединен с выходом готовности аналого-цифрового преобразо- 5.

Преобразователь линейных перемещений работает следующим образом Импульсы стабильной частоты (фиг 2а) с генератора 7 тактовых импульсов поступают на вход блока 6 синхронизации, где из них формируются импульсы со скважностью (фиг. 26)для синхронизации блока 1 питания датчика и короткие импульсы (фиг. 2в) строби- рования устройства 4 выборки хранения и запуска аналого-цифрового преобразоватеXI

О

S О

ел

ля 5. В течение первого (О 7/2) полупериода импульсов синхронизации (фиг 26) в блоке 1 питания датчика формируется положительная полуволна синусоидального напряжения питания датчика (фиг. 2г), в течение второго полупериода (Т/2 - Т) - отрицательная (фиг. 2г)

Таким образом, блок 1 питания датчика обеспечивает питание первичной обмотки дифференциального трансформаторного датчика 2 напряжением синусоидальной формы, синхронным с импульсами (фиг 26) блока 6 синхронизации, стабильность частоты которых определяется стабильностью генератора 7 тактовых импульсов и может быть достаточно высокой (например применением кварцевого генератора)

Вторичные обмотки дифференциального трансформаторного датчика 2 включены таким образом, что сигналы с них складываются противофаэно в датчике что обеспечивает высокую температурную ста бильность операции дифференцирования Со встречно включенных вторичных обмоток дифференциального трансформаторного датчика 2 выходной -сигнал, амплитуда и фаза которого зависят от положения сердечника, усиливается в усилитоло 3 до уровня срабатывания .аналоге-г ифроьогэ преобразоватепя 5 и поступает на устройство 4 выборки-хранеж-р которым пооводит- ся выборка значен т сигнала с датчи я о импульсу стробирования (фиг г) блоьа О синхронизации и хранение этэ О до следующего импульса причем -ЮЛОХР ние импульса строрирования въ Ррл о тя ким образом, чтобы выборка пргводипась по амплитудному значению сигнала

При изменении положения „ррдеччи -а соединенного механической связью с объектом из лерени ч относительно вторичных обмоток датчика 2 в сторону той или иной обмотки, выходной сигнал меняется по амплитуде от 0 до UH а при переходе через среднее положение по фазе на 180° фиг 2д).

Устройство -4 выборки-хранения фикси рует изменение сигнала как по амплитуде так и по фазе за счет синхронизации относительно напряжения питания датчика 2 и обеспечивает на выходе уровени величина и знак которого меняется от минус UH до UH в зависимости от положения сердечника (фиг 2е)

Аналого-цифровой преобразсезтель 5 с двухполярным входным сигналом члгуск-i- емый импульсом стробирования пгч; разует напряжение с выхода yciprnicv A

выборки-хранения в двоичный кол Дл- исключения провалов в выходном оде при цикле преобразования аналого-цифрового преобразователя 5 по сигналу готовности (фиг 2ж) код соответствующий пере ещениюсердечника(фиг 7з) переписывается в буферный 8

образом, за с -ет сложения сигналов с дьух встречно включенных обмоток непосредственно в датчике ч синхронного

выделения амплитудной и фазовой информации yci оойством BL, (орки- р,ненич обеспечивается высокая тьрпоста лльность преобразования -ремешения в код точ- носгь чогорого опредеппется табиль. сстью частот) ген ратора тгктивы, импульсов гоотвптсгвуюи1/л чь бором разрядности анэяого-цифророго преобразователя

Форглуп зобретения

Преобразователь линейных перемещений „с/ .сржзщий Рлок питания диф ерен- i/ijji JbiH трчнсформчторныи датчик /сп/итм.ьи шичу нулеього пот нциала подключом ivio к началу первой вторичной полу- обмптк.1 датчика конец которой подключен у OHL y второй втгричнои погуобмотки дат- ик RL, од бчокя питания чеьез первичную ofMCTKv длтч 1кя подключен с шине н тевсic. щиала, отличающийся тем, -по с иелью повышенир точности, в него введены г нрпятир тактовых имтуль ов бпок си -ирониээции, устройств выборки v. xpr-нечия анапого-циф вс преобразозатель и буферный регистр, генерэгора

Т КТОЗЫУ импульсов подключен к входу блокч синхронизации первый выход котэоого

юдключ-.н к входу бпока nwr ,ия в герой

выход Ьлока синхронизации подклю сн к

син ровхоцнм устройства вн зорки и хранения и анзпого-цифрового преобразователя информационный вькод которого поделю чен к входу данных буферного регистра пы- ход усилителя - к сигнальному входу

устройстчз выборки и хранения выход ото- подключен к сигнальному входу анапо- го-цифрового преобразователя выход синчрониэации которого ПОД ЛЮЧРН к инх ровходу 6 epнoгo регистра

изобретение относится к измерительной технике и может быть ис.польловано для измерения линейных перемещений. С целью повышения точности в преобразователь, содержащий блок 1 питания, дифференциальный транс|юрмат орный датчик 2, усилитесь 3, шину 9 нулевого потенциала, введены устройство 4 выборки и хранения, аналоге цифровой преобразователь Ь, блок 6 синхронизации, генератору тактовых импульсов, буферный резистор 8 За счет сложения сигналов с двух встречно включенных обмоток непосредственно в датчике 2 и синхронного выделения амплитудной и фазовой информации устройством 4 выборки и хранения обеспечивается высокая термо- г.габильность преобразования перемещения в код, точность которого определяется стабильностью частоты генератора 7 тактовых импульсов и соот ветствующим выбором разрядности аналого-цифрового преобразователя. 2 ил.