Преобразователь углового перемещения в частоту Советский патент 1982 года по МПК G08C9/04 H03C3/18 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых ис, Сочников информации с цифровым вычис;Лительным устройством. Известнь преобразователи углового перемещения в частоту с кoлeбaтeльньпvI контуром, образованным паралельным со :единеш1бм конденсатора и высокочастот:Ного дросселя, емкость или индуктивнос которых изменяются в зависимости от измеряемого перемещения Cl. Недостатком таких преобразователей является низкая точность измерения перемицения. Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь входных сигналов в частоту следования импульсов {автогенераторный усилитель), содержащий трансформатор, один конец вторичной обмотки которого через первый токоограничивающий подключен к общей ишне, а другой конец вторичной обмотки подключен к выходу регенеративного компаратора, инврртирующий вход которого соединен с одним концом второго токоограничивающего элемента, третий токоограничивающкй элемент, один конец вторичной обмотки трансформатора через амплитудный ограничитель подключен к другому концу второго токоограничивающего элемента, третий токоограничивающий элемент включен между общей шиной и инвертирующим входом р егенеративного компаратора, а первичная обмотка трансформатора подключена к источнику управлякшего сигнала {,2. Недостатком известного устройства является то, что он не может выполнять функции преобразования перемещения в частоту следования импутшсов. Цепью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе углового перемещешга в частоту, содержащем трансформатор, один конец вторичной обмотки которого через токоограничивающий элемен подключен к общей шине, а другой конец вторичной обмотки подключен к выходу р генеративного компаратора, инвертирующий вход которого соединен с одним кон цом второго токоограничивающего элемен та, третий токоограничиваюший элемент, трансформатор выполнен вращающимся, один конец вторичной обмотки трансформ тора подключен к другому концу второго токоограничивающего элемента, а первич ная обмотка трансформатора через третий токоограничивающий элемент подкяючена одним концом к выходу регенеративного компаратора, а другим - к общей шине. На чертеже показана схема преобразо ,вателя углового перемещения в частоту, Преобразователь содержит врашающийся трансформатор 1, один конец вторичной об:МоТ1ш которого через токоограничивающие элементы 2 и 3 подключен к общей шине 4 и инвертирующему входу регенеративного компаратора 5, соответственно, а другой конец вторичной обмотки трансформатора I подключен к выходу регенеративного компаратора 5. Первичная обмотка трансформатора I через токоограничивающий элемент 6 подключена одним концом к выходу компаратора 5, а другим - к общей шине 4. Регенеративный компаратор S состоит из операционного усилителя 7 с резисторами 8 и 9, образующими: цепь положительной обратной связи. В качестве токоограни- чивающих элементов 2, 3 и 6 могут быть использованы резисторы. Преобразователь работает следующим образом... Регенеративный компаратор 5 совмест но с вторичной обмоткой трансформатора I и элементами 2 и 3 образуют автоколебательный контур. При этом на выходе компаратора 5 формируются прямоугольные импульсы. При отрицательной полярности выходного импульса компаратора 5 через вторичную обмотку трансформатора 1 протекает ток, создавая на элементе 2 линейно уменьшающееся напряжение. Компаратор 5 имеетСимметричные пороги переключения, величина которых определяется соотношением сопротивлений резисторов 8 и 9. Как только сигнал на элементе . 2 достигает нижнего порога, происходит переключение компаратора 5, и его выходной сигнал меняет свой знак на противоположный. Это вызывает изменение направления тока во вторичной обмотке трансформатора 1, На элементе 2 формируется линейно нарастающее напряжение, при достижении которым верхнего порога компаратора 5 происходит его очередное переключение. В дальнейшем процесс переодически повторяемся, и на выходе преобразователя формируются биполярные импульсы со скважностью 2. При изменении угла поворота вращающегося трансформатора I изменяется коэффициент взаимосвязи его обмоток. Процесс перемагничивания обмоток трансформатора 1 будет происходить под действием суммы токов в его обмотках, что вызовет изменение скорости нарастания и спада напряжения на элементе 2, В результате- частота выходных импульсов преобразователя будет изменяться пропорционально углу поворота вращающегося трансформатора. Формула изобретения Преобразователь углового перемещения в частоту, содержащий трансформатор, один конец вторичной обмотки которого через первый токоограничивающий элемент подключен к общей шине, а другой Конец вторичной обмотки подключен к выходу регенеративного компаратора, инвертирующий вход которого соединен с одним концом второго токоограничивающего элемента, третий токоограничивающий элемент, о тличающийся тем, что, с целью расширения функцио.нальных возможностей, трансформатор выполнен вращающимся, один конец вторичной обмотки трансформатора подключен к другому концу второго токоограничивающего элемента, а п-ервичная обмотка трансформатора через третий токоограничивающий элемент подключена одним концом к вькоду регенеративного компаратора, а другим - к общей шине. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.АгеЙ1а1Н Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. Справочник. М., Мащиностроение, 1965, с. 324-328. 2.Авторское свидетельство СССР № 6980О4, кл. GO6 G 7/12, 1978 (прототип).