Индуктивный измеритель перемещений Советский патент 1992 года по МПК G01B7/00 

Изобретение касается создания высокоточных приборов для измерения линейных перемещений и может использоваться в любой отрасли народного хозяйства.

Известен индуктивный измеритель перемещений (1), содержащий автогенератор, измеритель амплитуды и две измерительные цепи, состоящие из индуктивных датчиков и конденсаторов.

Недостатком устройства является зависимость выходного сигнала от дестабилизирующих факторов, например температуры и напряжения питания, а также погрешности аналогового измерителя амплитуды.

Наиболее близким ic изобретению является измерительное устройство с цифровым измерителем временных интервалов, содержащее последовательно соединенные первичный преобразователь и амплитудный

дискриминатор, задающий генератор и счетчик импульсов.

Однако перечисленные устройства дают усредненное значение информации, пропорциональное величине перемещения.

Цель изобретения - повышение точности и удобство визуализации результатов измерений.

Указанная цель достигается тем. что в устройство, содержащее последовательно соединенные первичный преобразователь и амплитудный дискриминатор, задающий генератор и счетчик импульсов, дополнительно вводятся два ключевых элемента, инвертор, задающий генератор выполнен кварцевым, а счетчик выполнен реверсивным.

На фиг. 1 показана функционально- принципиальная схема выполнения предлоXI

„ Јь GO

женного устройства; на фиг. 2 и 3 - диаграммы его работы,

Устройство для измерения величины перемещений (фиг. 1) содержит последовательно соединенные первичный преобразователь 1, амплитудный дискриминатор 2, задающий генератор 3, реверсивный счетчик 4, подключенный через ключи 5 к задающему генератору 3 и амплитудному дискриминатору 2, причем один ключ подсоединен непосредственно, а второй через инвертор 6.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал с первичного преобразователя 1 поступает на вход амплитудного дискриминатора 2, который преобразует его в широтно-модулированный сигнал со скважностью, зависящей от положения синусоидального сигнала по отношению к нулевому уровню, которое в свою очередь зависит от положения якоря измерительной цепи первичного преобразователя по отношению к катушкам индуктивности датчика. Выходной сигнал амплитудного дискриминатора 2 поступает в противофазе на первые входы ключей 5, на вторые входы которых подаются импульсы задающего генератора 3, а выходы ключей соединены с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика 4, причем в течение одного полупериода первичного преобразователя счетчик суммирует импульсы задающего генератора, а в течение другого вычитает. Разность числа импульсов, оставшаяся в счетчике в конце периода, пропорциональна абсолютной величине перемещения якоря измерительной цепи датчика первичного преобразователя.

На фиг. 2 представлены диаграммы работы устройства при одинаковом расстоянии от якоря измерительной цепи до

катушек индуктивности первичного преобразователя. Как видно из чертежа, синусои- дальный сигнал, снимаемый с измерительной цепи, симметричен по отношению к нулевому уровню и амплитудный дискриминатор выдает импульсные сигналы со скважностью 2, при этом количество импульсов задающего генератора, подаваемых на входы прямого и обратного счета

реверсивного счетчика, равно и в конце периода разность, оставшаяся в счетчике, равна нулю. На фиг. 3 представлены диаграммы работы устройства при смещении якоря от нейтрального положения. Как видно из этого чертежа, количество импульсов, поступивших на входы прямого и обратного счета, не равны и оставшаяся в конце периода разность количества импульсов пропорциональна абсолютной величине

перемещения якоря измерительной цепи первичного преобразователя.

Формула изобретения

Индуктивный измеритель перемещений, содержащий последовательно соединенные первичный преобразователь и амплитудный дискриминатор, задающий генератор и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности и удобства визуализации результатов измерения, оно снабжено двумя ключевыми элементами и инвертором, задающий генератор выполнен кварцевым, счетчик - реверсивным, выход амплитудного дискриминатора соединен с вторым входом второго ключевого элемента и через инвертор с вторым входом первого ключевого элемента , первые входы которых соединены с выходом кварцевого генератора, а выходы

ключевых элементов соединены соответственно с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика.

Ф

ч г.

«л юг г

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. Цель изобретения - повышение точности измерений и удобство визуализации результатов измерений. В устройство, содержащее первичный преобразователь и амплитудный дискриминатор, задающий генератор и счетчик импульсов, введены два ключевых элемента и инвертор, задающий генератор выполнен кварцевым, счетчик выполнен реверсивным, выход амплитудного дискриминатора соединен с вторым входом второго ключевого элемента и через инвертор с вторым входом первого ключевого элемента, первые входы которых соединены с выходом кварцевого генератора, а выходы ключевых элементов соединены соответственно с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика.3 ил. (Л С

iiiiiiiiiiiiimiHiiiii

ф«г. г

#vr. 3

lllllll||l|Hl|IIHIIIIIf