Устройство для преобразования перемещения в частоту

Союэ Советских Соииалистииеских Ресоуйик(23) Госуаарствеииык комите Совета Мииистров СССР Опубликовано 15.11.7 Бюллетень42 евам изооретеии та опубликования описания 10.11.77 и открытии Авторызобретения(71) Заявител ензенскии по техническии институ ПРЕОБРАЗОВАНВ ЧАСТОТУ Это также затрудняет калибровку устройства и контроль его работоспособности.Для расширения динамического диапазона измерения предлагаемое устройство снабжено генератором линейно изменяющегося тока, включенного входом к выходу усилителя-ограничителя, выходом - к первичной обмотке датчика, а интегратор выполнен по схеме сумматора-интегратора по двум входам, первый вход которого соединен с одним из концов вторичной обмотки датчика, второй вход - с выходом усилителя-ограничителя и его первым входом, а выход - со вторым входом усилителя-ограничителя.На чертеже изображена функциональная схема описываемого устройства.Устройство для преобразования перемещений в частоту содержит усилитель-ограничитель 1 и включенные в цепь обратной связи усилителя-ограничителя генератор 2 линейно изменяющегося тока, дифференциально- трансформаторный индуктивный датчик 3 и интегратор 4,Интегратор 4 выполнен по схеме сумматора-интегратора по двум входам: первый вход соединен с одним из концов вторичной обмотки датчика 3, второй вход - с выходом усилителя-ограничителя 1 и его первым входом, а выход - со вторым входом усилителя-ограничителя, Якорь датчика 3 соединен с источ 0 61) Дополнительное к авт,(54) УСТРОЙСТВО Д ПЕРЕМЕЩЕНИзобретение относится к области измери тельной техники.Известно устройство для преобразования перемещений в частотно-временной сигнал, содержащее индуктивный датчик, обмотка которого включена в колебательный 1 С-контур, составляющий часть автогенератора 1.Однако в таком устройстве необходима квадратичная зависимость индуктивности обмотки от аксиального перемещения, тогда как большинство индуктивных датчиков такой зависимости не обеспечивает.Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является устройство для преобразования перемещения в частоту, содержащее усилитель-ограничитель и последовательносоединенные дифференциально-трансформаторный индуктивный датчик и интегратор, включенные в цепь отрицательной обратной связи усилителя-ограничителя К недостаткам известного устройства можно отнести ограниченный динамический диапазон, так как для возникновения автоколебаний в устройстве требуется выполнение определенного баланса фаз, что выполняется при перемещения якоря только в одну сторону от нулевого положения, а в среднем (нулевом) положении автоколебания срываются,(53) УДК 531,717(088,8)Изд. И Государствепног по делам 113035, МоскваТираж 907та Гон"та Министров СССний и открытийаушская наб., д. 4/5 78 копите зобрете Ж, Р аказ 2416/13НПО одпис пография, пр. Сапунова, 2 ником перемещений, общая точка обмоток датчика заземлена,Устройство работает следующим образом.В момент включения питания на выходе усилителя-ограничителя 1 за счет положительной обратной связи возникает скачок напряжения, поступающего на вход генератора 2, генерирующего ток, направление изменения которого зависит от знака напряжения. Этот ток, протекая по первичной обмотке датчика 3, наводит в его вторичных обмотках ЭДС, определяемую разностью взаимных индуктивностей обмоток, т. е. положением якоря датчика 3, При достаточно высоком внутреннем сопротивлении генератора 2 выходной сигнал датчика не зависит от параметров его обмотки. Этот сигнал подается на вход сумматора- интегратора 4 и на один из входов усилителя- ограничителя 1, на второй вход которого подается сигнал с выхода сумматора-интегратора 4,В момент равенства напряжений, подаваемых на входы усилителя-ограничителя, происходит скачкообразная смена знака его выходного напряжения на противоположный, и описанный процесс повторяется. Частота генерируемых колебаний определяется как где / - измеряемое перемещение,Й - произведение коэффициентов передачи генератора 2 и датчика 3.При изменении порядка соединения узлов датчика возможно получение зависимости периода автоколебаний от измеряемого перемещения.Таким образом, использование настоящего изобретения позволяет вдвое расширить динамический диапазон измерения, значительно упростить процесс калибровки и контроль работоспособности устройства. 10 Формула изобретения Устройство для преобразования перемещения в частоту, содержащее усилитель-ограничитель и последовательно соединенные диф 15 ференциально-трансформаторный индуктивный датчик и интегратор, включенные в цепьотрицательной обратной связи усилителя-ограничителя, отличающееся тем, что, сцелью расширения динамического диапазона20 измерения, оно снабжено генератором линейноизменяющегося тока, включенного входом квыходу усилителя-ограничителя, выходом кпервичной обмотке датчика, а интегратор выполнен по схеме сумматора-интегратора по25 двум входам, первый вход которого соединенс одним из концов вторичной обмотки датчика, второй вход - с выходом усилителя-ограничителя и его первым входом, а выход - совторым входом усилителя-ограничителя.30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Мв 389198, кл. Сг 01 К 33/00,1975,2. Авторское свидетельство СССР Мв 353164,35 кл. 6 011. 9/10, 1972.