ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ Советский патент 1973 года по МПК G01D5/165 

1

Датчик предназначен для контроля и измерения перемещений при автоматизации производственных процессов. Он может также применяться в качестве функционального преобразователя перемещений с частотным выходом.

Известен датчик перемещений с частотным выходом, содержащий щирокополосный усилитель, охваченный частоте независимой цепью отрицательной обратной связи и частото зависимыми цепями положительной обратной связи.

Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что в него введены секционированный потенциометр и в каждую частото зависимую цепь положительной обратной связи - последовательно соединенные резистор, индуктивность и конденсатор, делитель смещения и эмиттерный повторитель, причем средняя точка делителя смещения подключена к одной из обкладок конденсатора и ко входу эмиттерного повторителя, выход каждого эмиттерного повторителя соединен с одним из отводов секционированного потенциометра, а вывод движка последнего соединен со входом усилителя.

Такое вынолнение устройства повышает его надежность и точность работы.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого датчика.

Предлагаемый датчик представляет собой управляемый генератор частоты и содержит широкополосный усилитель / переменного напряжения, частото независимую цепь отрицательной обратной связи 2 и общую частото зависимую цепь положительной обратной связи 3.

Последняя состоит из частото зависимых /С-цепей 4, змиттерных повторителей 5 и

сумматора 6.

На фиг. 2 приведена схема одной ветви частото зависимой цепи, которая содержит активный резистор 7, индуктивность 8, конденсатор 9 и делитель смещения, состоящий

из сопротивления 10 VL 11.

Цепь отрицательной обратной связи 2 служит для стабилизации частоты и амплитуды генерируемых колебаний. Общая цень положительной обратной связи 3 (фиг. 1) состоит из п частото зависимых /С-цепей 4 (фиг. 2), каждая из которых настроена на определенную частоту и подключена через эмиттерные повторители 5 к сумматору 6, выполненному в виде секционированного потенциометра с отводами. Двилшк потенциометра 6 соединен со входом усилителя /.

При перемещении движка потенциометра 6, связанного с измеряемым перемещением а,

плавно изменяется частота датчика. Закон

изменения частоты можно приблизить к желаемому путем соответствующего выбора параметров / /С-цепей.

Наиболее подходящим потенциометром для секционирования является проволочный потенциометр, сопротивление которого ограничено и, как правило, не превышает 20 ком. Введение эмиттерных повторителей 5 исключает взаимное шунтирующее влияние частото зависимых цепей 4 друг Hia друга через сопротивления секций потенциометра 6, что позволяет в 30-35 раз уменьшить общее сопротивление секционированного потенциометра по сравнению со схемой без эмиттерных повторителей.

При неизменном сопротивлении потенциометра 6 включение эмиттерных повторителей позволяет значительно увеличить число частото зависимых цепей 4 и тем самым повысить точйость воспроизведения заданной функциональной зависимости.

При перемещении движка потенциометра 6 в пределах от О до 310° частота датчика изменяется от 5 кгц до 99 кгц по линейному закону с относительной приведенной погрешностью от нелинейности, не превышающей 0.5%.Форма кривой выходного напряжения синусоидальная. Коэффициент гармоник не нревыщает 2%.

Амплитуда напряжения датчика изменяется в пределах от 2,4 до 2,6 8.

Предмет изобретения

Датчик перемещений с частотным выходом, содержащий широкополосный усилитель,

охваченный частото независимой цепью отрицательной обратной связи и частото зависимыми цепями положительной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы датчика,

в него введены секционированный потенциометр и в каждую частото зависимую цепь положительной обратной связи - последовательно соединенные резистор, индуктивность и конденсатор, делитель смещения и эмиттерный повторитель, причем средняя точка делителя смещения подключена к одной из обкладок конденсатора и ко входу эмиттерного повторителя, выход каждого эмиттерного повторителя соединен с одним из отводов

секционированного потенциометра, а вывод движка последнего соединен со входом усилителя.

От усилителя 1