Устройство для измерения перемещений с частотным выходом Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

(54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИИ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. Известно устройство для измерения перемеп ений с частотным выходом, содержащее параметрический дифференциальный датчик, два управляемых автогенератора, блок выделения разностной частоты и регистратор 1. Наболее близким к предлагаемому является устройство для измерения перемещеНИИ с частотным выходом, содержащее параметрический . дифференциальный датчик, опорный генератор, два смесителя, ко входам которых подключен выход опорного генератора, блок выделения разностной частоты и регистратор, выход которого подключен к выходу блока выделения разностной частоты 2. Недостатком этих устройств является невысокая точность и узкий диапазон измерения. Цель изобретения - повыщение точности измерения и расширение диапазона измерения. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения перемещений с частотным ВЫХОДОМ снабжено первым и вторым управляемыми фазовращателями, к управляющим входам которых подключены выходы датчика, а выходы подключены соответственно ко вторым входам первого и второго смесителей, первым и вторым полосовыми усилителями, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго смесителей, а выходы соответственно к сигнальным входам второго и первого управляемых фазовращателей и ко входам блока выделения разностной частоты. Поставленная цель достигается также тем, что полосовые усилители выполнены с одинаковой добротностью. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства для измерения перемещений. Устройство содержит параметрический дифференциальный датчик 1, первый 2 и второй 3 управляемые фазовращатели, входы которых подключены к выходам датчика 1, первый 4 и второй 5 смесители, первый 6 и второй 7 полосовые усилители, выходы которых подключены соответственно к сигнальным входам второго 3 и перво- .

го 2 управляемых фазовращателей, опорный генератор 8, выходы которого подключены к первым входам смесителей 4,5, блок 9 выделения разностной частоты, входы которого подключены к выходам первого 6 и второго 7 полосовых усилителей и регистратор 10, подключенный к выходу блока 9.

Устройство для измерения перемещений с частотным выходом работает следующим образом.

Измеряемое перемещение посредством параметрического дифференциального датчика 1 изменяет в противоположные стороны величину фазовых сдвигов Ч, (S) и су,( 5), вносимых в управляемыми фазовращателями 2 и 3. При этом нарушаются условия устойчивой генерации устройства:

F, + Р2 РЗ %(F,) -ь ср,(8) Ф2(Рг) + ) где F, и Kj .-частоты колебаний на выходах полосовых усилителей 6 . ,и 7;

fj -частота опорного генератора 8;

,(f,)нf2( сдвиги в полосовых

усилителях 6 и 7.

Для восстановления состояния устойчивой генерации сигналов на выходах усилителей 6 и 7, частоты F, и Р этих сигналов изменяются в противоположные стороны, так как сумма их всегда равна частоте Pg сигнала опорного генератора 8. В блоке 9 выделяется разность частот PI и Pj, определяющая величину измеряемого перемещения, которая поступает на регистратор 10. Диапазоном изменений частот Р, и Pg определяется полосой пропускания полосовых усилителей 6И 7. Рабочие участки фазочастотных характеристик полосовых усилителей выбираются таким образом, чтобы получить максимальный линейный участок на выходной характеристике устройства. Если полосовые усилители конструктивно выполнены идентичными и имеют одинаковую добротность, то стабильность частот генерируемых сигнаЛОВ практически равна стабильности частоты сигнала опорного генератора.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерения, расширить диапазон измерения, а также получить стабильность выходной частоты, приближающуюся к стабильности частоты кварцевого автогенератора.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2702383/18- 28, кл. G 01 В 7/00, 1979 (прототип).