Преобразователь малых перемещений в скважность импульсов Советский патент 1975 года по МПК G01D5/12 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к преобразователям малых oieрелчещений в скважность импульсов, и может быть использовано, в частности, для измерения угловых и линейных перемещений.

Известны преобразователи перемещений, содержащие дифференциальный емкостной датчик перемещений, блоки сравнения и триггер, входами соединенный с выходами блока сравнения.

Иедостатком такого преобразователя является необходимость использования генератора линейного напряжения и резистивного делителя напряжения, что приводит к усложнению устройства и появлению погрещностей из-за нелинейности генератора и температурного дрейфа делителя.

Цель изобретения - повышение их точности измерения.

Для этого В предлагаемое устройство введен источник опорного напряжения и в каждое Плечо дифференциально емкостного датчика перемещений введен интегратор, причем входы блоков сравнения измерительных цепей связаны с выходами интеграторов и источника опорного напряжения, а входы интегратора соединены с выходами триггера.

Иа чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Дифференциально емкостной датчик 1 перемещений включен в цепи интеграторов 2 и 3. Выход интегратора 2 подключен к блоку сравнения 4, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения 5. Выход интегратора 3 подключен к другому блоку сравнения 6, второй вход которого также соединен с источником 5. Выходы блоков сравнения 4 и 6 подсоединены к управляющим входам триггера 7, а выходы последнего связаны с .входами интеграторов 2 и 3.

Преобразователь работает следующим образом.

Под воздействием управляющих сигналов с триггера 7 один из интеграторов устанавливается в режим интегрирования, характеризуемый зарядом соответствующего плеча дифференциального емкостного датчика 1, а другой- в режим восстановления, характеризуемый разрядом емкости другого плеча датчика 1. Выходное напряжение интегратора, находящегося в режиме интегрирования, сравнивается в соответствующем блоке сравнения с опорным напряжением, и в момент их равенства выдает сигнал, опрокидывающий триггер 7. При этом интеграторы 2 и 3 переводятся в противоположные режимы, и процессы в них протекают аналогично описанному выше. В результате на выходах триггера имеются -положительные импульсы, длительность которых пропорциональна .времени нахождения интеграторов в режиме интегрирования. В положении равновесия при равенстве емкостей датчика 1 время интегрирования каждого интегратора 2 и 3 одинакаво, и импульсы «а выходе триггера 7 имеют равную длительность, а их скважность равна двум.

При необходимости дальнейшего преобразования эти импульсы могут быть легко преобразованы либо в постоянный ток, либо .в код.

При измерении перемещений емкости датчика 1 меняются, это вызывает изменение времени интегрирования, а следовательно, и изменение длительности импульсов с триггера 7 и их скважности.

Предмет изобретения

Преобразователь малых перемещений в скважность импульсов, содержащий дифференциальный емкостной датчик перемещений, плечи которого включены в две измерительные цепи, каждая из которых содержит блок сравнения и триггер, входами соединенный с выходами блока сравнения, отличающийс я тем, что, с целью ловыщения точности измерения, в устройство введен источник опорного напряжения и в каждое плечо дифференциального емкостного датчика перемещений введен интегратор, причем входы блоков

сравнения измерительных цепей связаны с выходами интеграторов и источника опорного напряжения, а входы интеграторов связаны с выходами триггера.