Устройство для преобразования перемещения во временной интервал Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к информационио-измерительной технике и автоматике и может быть использовано в устройствах преобразования перемещения в код, в цифровых система контроля и управления, работающих совместно с ЦВМ. Известно устройство для преобразования перемещения во временной ин тервал, содер ; а1чее трансформаторный преобразователь с обмоткой возбужде ния и измерительной обмоткой, генератор периодического сигнала, подклю.ченный к обмотке возбуждения, и блок сравнения, к одному из входов которого подключена измерительная обмотка СП« Точность преобразования такого устройства определяется степенью со пасования магнитопровода. Воздействие температуры вызывает изменение геометрических размеров магнитопровода, что приводит к нарушению условия согласования, и следовательно, к снижению точности преобразования, i Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для преобразования перемещения во временной интервал, содержащее трансформаторный преобразователь с двумя обмотками возбуждения и. двумя измерительными обмотками, выполненный в виде двух несогласованных магнитопроводов, разделенных немагнитной прокладкой, каждый из которых состоит из трех коаксиально расположенных цилиндров, генератор двух периодических сигналов треугольной формы со сдвигом .в 1/4 периода, два блока сравнегжя, первый из которых подключен к выходам генератора Ql-. Недостатком известного устройства является неточность преобразования линейных сигналов трансформаторным преобразователем.

393

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя регулируемыми усилителями, соединенными сигнальными входами с генератором двух периодических сигналов, а выходами - с обмотками возбуждения и вторым блоком сравнения, источником опорного напряжения, соединенным с неинвертирующими входами двух дифференциальных усилителей, подключенных к управляющим входам регулируемых усилителей, и двумя выпрямителями, через которые измерительные обмотки трансформаторного преобразователя соединены с инвертирующими входами дифференциальных усилителей.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для преобразования перемещения во временной интервал; на, фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство состоит из трансформаторного преобразователя, выполненного в виде несогласованных магнитопроводов 1 и 2, разделенных немагнитной прокладкой 3, и содержащего обмотки и 5 возбуждения и измерительные обмотки 6 и 7, закрепленные на штоке 8, генератора 9 Дву периодических сигналов треугольной формы, соединенного выходами с сигнальными входами регулируемых усилителей 10 и 11, блоков 12 и 13 сравнения, вход которых подключены соответственно к выходам генератора 9 двух периодических сигналов и к выходам регулируемых усилителей 10 и 11, выпрямителей 1 и lij, через которые измерительные рбмотки 6 и 7 трансформаторного преобразователя соединены с инвертирующими входами дифференциальных усилителей 16 и 17, неинвертирующие входы которых подключены к источ нику 18 опорного напря ; ения.

Устройство для преобразования переме1цения во временной интервал работает следующим образом.

На обмотки 4 и 5 возбуждения -с генератора У двух периодических сигналов треугольной формы через регулируемые усилители 10 и 11 подаются напрях ения, сдвинутые по фазе на l/t периода (фиг.2а,б}. Если шток 8 находится в нейтральном положении, то напряжения измерительных o6MotoK 6 и 7 равны по амплитуде и равны выходные напряжения дифференциальных усилителей 16 и 17, которые поддерживают равными коэффициенты усиления регулируемых усилителей 10 и 11. При этом последовательности импульсов на выходах блоков 12 и 13 сравнения совпадают, и формируемый временной интервал равен нулю (фи.г.2в,амп.0) При смещении штока 8, например, вправо амплитуда напряжения измерительной обмотки 6 увеличивается, а измерительной обмотки 7 уменьшается на величину, пропорциональную перемещению X. Напряжения дифференциальных усилителей 16 и 17 изменяют коэффициенты усиления контролируемых усилителей 10 и 11 таким образом, чтобы поддерживалось равенство амплитуд напряжений измерительных обмоток 7 и 6. Моменты равенства мгновенных значений напряжений возбухсдения с регулируемых усилителей 10 и 11 смещаются относительно опорного импульса с блока 12 сравнения, и между импульсами блоков 12 и 13 сравнения образуется временной интервал 4t, определяемый соотношением

где Т - период сигнала генератора 9, S - чувствительность трансформаторного преобразователя перемещений, UQ - величина опорного напряжения

источника 18.

Направление перемещения штока 8 от нейтрального положения определяется очередностью следования импульсов с блоков 12 и 13 сравнения.

Изобретение позволяет сравнивать сигналы, имеющие высокую степень линейности, что позволяет повысить точность преобразованияперемещения во временной интервал.

Формула изобретения

. Устройство для преобразования перемещения во временной интервал,

содержащее трансформаторный преобразователь с двумя обмотками возбуждения и двумя измерительными обмотками, выполненный в виде двух несогласованных магнитопроводов, разделенных немагнитной прокладкой, каждый из которых состоит из трех коаксиально расположенных цилиндров, генератор двух периодических си гнал-: ч

593

треугольной формы со сдвигом в 1/4 периода, два блока сравнения, первый из которых подключен к выходам генератора,отличающееся тем, что, с целью повышения точноети преобразования, оно снабжено двумя регистрируемыми усилителями,соединенными сигнальными входами с генератором двух периодических сигналов, а выходами - с обмотками возбуждения и вторым блоком сравнения, источником опорного напряжения, соединенным с неинвертирующими входами двух дифференциальных усилителей, подключен16

ных к управляюи1им входам регулируемых усилителей, и умя выпрямителями, через которые измерительные обмотки трансформаторного пре.образователя соединены с инвертирующими входами дифференциальных усилителей.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР If i 39009,кл. Г, 01 В 7/0., 1972.

2.Авторское ,свидетельство СССР по заявке № 288078 /18-28,

,кл. G 91 В 7/02, 1972.(прототип).