Устройство для измерения перемещений с частотным выходом Советский патент 1979 года по МПК G01B7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения перемеще-. Усгройство содержит параметрически дифференциальный датчик 1, первы и второй управляемые синхронизируаиые гене рзторы 2 и 3, управляющими входа ми подключенные к выходам датчика 1, первый, второй и третий смесители 4, 5 и 6, первый и второй полосовые усилители 7 и 8, стабильный опорный генератор 9, выходом подключенный к вторым входам первого и третьего . сялесителей, . и регистратор 10, входо пoдкJйoчeнный к выходу полосового усилителя 8. Устройство для измерения перемещеНИИ с частотна выходом работает следующим образом. Измеряемое перемещение, равное tS, посредством дифференциального.параметрическЬго датчика 1 устанавливает собственные резрнансные частоты управляемых синхро низируемых генераторов 2 и 3 1зайны-ми F и F20 fs выходах генераторов соответственно будут сигналы с частотами :й, go смесител 4 и 6 эти частоты смешиваются с час тотой опорного генератора 9 и резуль таты смешения поступают на соответствующие синхронизирующие входы гене раторов 2 и 3. Так как частота РЗ опорного Генератора 9 больше резонансных частот генераторов 2 и 3, то в полосу синх1 онизация генераторо попадают тсэлько разностные; частоты Fa- РдрИ F} FIO в случае нёвыпрлнения равенств РЭ 2о -ю Fj - Fj|o F2ey из-за наличия эффекта : Затягивания частот, начинается Пере ходной процесс, по окончании которо го на выходах генераторов 2 и 3 уста новятся колебания с частотами соответственно F и которые удовлетворяют следующим соотношениям ;Р,Р,РЗ .fV V afPa где f (F ) и fjCF) - фазй частот F и FJ на выходах генераторов 2 и 3 Выбирают рабочие участки параметрического дифференциальногб датчика таким образсм, что для всех значений измеряемого перемещения F, F частоты F и F.2 на выходах генераторов 2 и 3 будут линейными функциями от измеряемого перемещения d . С помощью полосо1вОго усилителя 7 из 1зыходного сигнала смесителя 4 вы ляется, суммарная частота Fg+ F . .Эта суммарная частота смешивается в смесителе 5 с частотой Fa. генёра

691679 тора 3, а полосовой усилитель 8 выделяет из продукта смешения резуль.тирующую частоту - Fp (F3 +. F ) -F,j , которая является выходной частотой предлагаемого устройства. Стабильность выходной частоты устройства близка кстабильности частоты опорного генерато1ра, так как . при воздействии дестабилизирующих факторов одного знака На генераторы 2 и 3, их фазовые характеристики сдвигаются в одну и ту же сторону, при этом, . если крутизна фазОвых характеристик одинакова, частоты Р и Pj на выходах генераторов 2 и 3 останутся те же, а изменятся только значё-. ния фаз ) и /2(Р2) что следует из условий (1) и (2). Предлсхенное устройство позволяет повысить точносгь измеренйя; расширить диапазон измерения, а также получить стабильность выходной частоты, приближающуюся к стабильности частотьг кварцевого а:ВГогёнераТора, при этом сохраняется возможность широкой перестройки выходной частоты, свойственной для нИзкодобротных управляемых генераторов . Формула изобретения Устройство ллй измерения перё лещв- НИИ с частотнБМ выхоДсм, содержащее параметрический дифференциальный датчик, схему обработки . сигнала датчика и регистратор, о т л и ч а ющ е ё d я тем, что, с целью повышения точности, расимрШйя диапазона измерения и увеличения йтабйльностиГ. выходной частоты, схема обработки сигнала датчика выполнена в виде двух управляемых синхронизируемых генераторов, управляющие входы которых подключены к выходам параметрического дифференциального датчика, трех смесителей, первый вход одного из которых подключен к выходу Первого управляемого синхронизируемого генератора, первйе входы второго и третьего смесителей подключены к выходу второго упразляет ого синхрони- . зируа ого генератора, выход первого смесителя подключен к синхронизирующему входу второго управляемого сйнхронизиру 1ого генератора, выход третьего смесителя подключен к синхронизирующему входу первого управляемого синхронизиру ого генератора, двух полосовых усилителей, вход первого из которых подключен к выходу первого смесителя,, а выход к вторсму входу второго смесителя, вход второго полосового усилителя подключен к выходу второго смесителя, а выход - к входу регистра т .

и стабильного опорного генератора, выход которого подключен к вторым входам первого и третьего смеснтелёй..

Источники информации, принятые во внимание npji экспертизе

свидетельство СССР 01 В 7/00, 1978.

свидетельство СССР 01 В 7/00, 1975