Широтно-импульсный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

(54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в автоматизированных системах управления технологическими процессами, в измерительных устройствах с автоматическим вводом базы измерения, в следящих преобразователях типа частота (период) - перемещение и т.д.

По основному iaBT. св. № 479242 известен щиротно-импульсный преобразователь, содержащий генератор синхронизирующих импульсов, выходом соединенный с входом генератора пилообразного тока и одним из входов тртггера. Выход генератора пилообразного тока соединен с обмоткой возбуждения регулируемого трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к одному из входов схемы сравнения, другой вход которой соединен с выходом генератора пилообразного тока, а выход - с вторым входом триггера 1.

Недостатком известного является невозможность получе1шя выходного сигнала в виде кода, пропорционального перемещению конденсатора преобразователя в процентах от полной щкалы. Это ограничивает точность преобразования и область его применения, например, в частотных следящих системах управления, измерения перемещений и т.д.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что регулируемый трансформатор снабжен неподвижной обмоткой возбуждения, а преобразователь снабжен двумя ключами, включенными между выходом генератора пилообразного тока и соответствующими обмотками возбуждения регулируемого трансформатора, вторым триггером, счетный вход которого соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а выход - с управляющими входами ключей и цифровым: преобразователем, у которого вход соединен с выходом первого триггера, щины калибровки и измерения связаны, соответственно, с единичным и нулевым выходами второго триггера, вход установки в ноль соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а кодовые выходы явля1отся выходами преобразователя. На чертеже представлена блок-схема устройства. Широтио-импульсиый преобразователь содержит генератор I синхронизирующих импульсов подключенный через триггер 2 к управляющим входам ключей 3 и 4 и к входу генератора 5 пилообразного тока, регулируемый трансформатор, образованный неподвижной обмоткой 6 возбуждения с конденсатором 7, подвижной обмоткой 8 возбуждения с вторым конденсатором 9 и вторичной обмоткой 10. Обмотки 6 и 8 возбуждения подключены через ключи 3 и 4 к выходу генератора 5 пилообразного тока. Выход генератора 5 пилообразного тока и выход вторичной обмотки 10 подключены к схеме 11 сравнения, выход которой через триггер 12 соединен с входом цифрового преобразователя 13, шина 14 измерения и шина 15 калибровки которого соединены с выходами триггера 2, а щин 16 сброса - с выходом генератора 1 синхронизирующих импульсов. Преобразователь работает следующим образом.. По команде генератора 1 синхронизирующих импульсов триггер 2 попеременно формирует два такта работы; такт калибровки и такт измерения. В такте калибровки триггер 2 устанавлипается в единичное состояние, в результате чего сбрасывается в ноль Щ1фровой преобразователь 13, и отпирается ключ 3. Кро ме того, по команде генератора 1 синхронизирующих импульсов, триггер 12 устанавливается в нулевое состояние, и запускается генератор 5 пилообразного тока, подключенный через ключ 3 к неподвижной обмотке 6 возбуждения. Сигнал на выход схемы 11 сравнения поступает через время, пропорщюнальное положению ковденсатора 7 и соответствую щее полной щкале Хт измеряемых перемещений, и устанавливает триггер 12 в единичное состояние. Этот временной интервал преобразуется в цифропом преобразователе 13 в число импульсов FO Д частота ген ратора опорной частоты; длительност импульса при максимальной шкале измерения Во втором такте триггер 2 запирает ключ 3 и отцирает ключ 4, а также повторно запускается генератор 5 пилообразного тока. За время fx соответствующее положеьшю конденсатора 8 и равное интервалу между за94 пуском генератора 5 пилообразного тока и появлением сигнала на выходе схемы 11 сравнения, в цифровом преобразователе 13 фиксируется число импульсов f FO . Выбором емкости счетчика цифрового преобразователя 13 и выбором величины опорной частоты величина отношения Т f может быть представлена в процентах от полной шкалы измеряемых перемещений. В конце второго такта с выходов цифрового преобразователя 13 считывается число, равное отношению перемещения к полной шкале, что позволяет исключить из результата измерения погрешность, вносимую отклонением опорной частоты от номинального значения и ее медленный дрейф, а также температурный дрейф элементов устройства. Сравнение предлагаемого устройства с известным показывает, что оно реализует представление результата измерения в относительных единицах и обеспечивает автоматическую коррекшкю в каждом цикле измерения, а также позволяет регулировать полную величину перемещения. Формула изобрет е н и я Широтно-импульсный преобразователь по вт. св. № 479242, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, регулируемый трансформатор снабжен неподвижной обмоткой возбуждения , а преобразователь снабжен двумя ключами, включенными между выходом генератора пилообразного тока и соответствующими обмотками возбуждения регулируемого трансформатора, вторым триггером, счетный вход которого соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а выход - с управляющими входами ключей и цифровым преобразователем, у которого вход соединен с выходом первого триггера, шины калибровки и измерения связаны, соответственно, с единичным и нулевым выходами второго триггера, вход установки в ноль соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, а кодовые выходы являются выходами преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 479242, кл. Н 03 К 7/08, 1975 (прототип). ffib Цщ M/ %