Преобразователь перемещения в код

й( сзиДВТЕЛЬСтВУ Н АВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И.ОТНР(46) .30.11.83. Бюл. В 44 (721 С.П, Григорян и В.Н. Лысяков (71) Специальное конструкторское бюро геоФизического приборостроения АН АэССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 643936, кл. 0 08 С 9/02, 1976.2, Новицкий П.В. Электрические измерения неэлектрических величин. Л., Энергия, 1975, с. 132-133.3, Стрыгин В.В. Автоматика и вычислительная техника. И., фВысюая школаф, 1977, с. 18, рис. 1.9 (прототип) .(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий дифференциальный емкостный датчик, первый и второй усилители, выходы которых подключены к Формирователю разности напряжений, генератор, источник напряжения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены формирователь временных интервалов, ключ, токоограничивающий элемент и блоканалогоцифрового преобразования, генератор подключен к Формирователю временных интервалов, один выход которого подключен к одному воду ключа, другой вход ключа соединен с выходом источника напряжения, а выход ключа через токоограничивающий элемент подключен к средней пластине дифференциального емкостногодатчика и к входам первого и второго усилителей, выходы которых подключены к крайним пластинам дифференциального емкост- фе ного датчика, выход формирователя разности напряжений подключен к одному входу блока аналого-цифрового нреобраэования, управляющий вход которого соединен с другим выходом формирователя временных интервалов. Яизобретение отНосится к измери-тельной технике и может быть использовано при сейсмических исследованиях.Известно устройство для измерения.перемещения, содержащее дифференци 5альный емкостный датчик с переменнымзазором, трансформатор напряжения,подстроечныеконденсаторы, фазочувствительный детектор и логическиеэлементы 1 . 10Недостатком устройства являетсяневысокая точностЬ и сложность конструкции.Известно также устройство для измерения перемещения, содержащее дифференциальный емкостный датчик спеременным зазором, вкл 1 ченный в схе.му неравновесного моста переменноготока и указатель выходного напряжения моста 21 .Однако такое устройство характеризуется невысокой точностью.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому. являетсяпреобразователь перемещения в код,содержащий дифференциальный датчик,первый и второй усилители, выходыкоторых подключены к формирователюразности напряжений, генератор, источник напряжения, выходы генератора подключены к входам усилителей 30и к крайним пластинам дифференциального емкостного датчика, средняяпластина которого подключена к источнику напряжения Э,ЪНедостатком известного преобразователя также является невысокаяточность. Цель изобретения - повышение точности. преобразователя. 40Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий дифференциальный емкостный датчик, первый и второй усилители, выходы которых45 подключены к формирователю разности напряжений, генератор, источник напряжения, введены формирователь временных интервалов, ключ, токоограничивающий элемент н блок аналого-цифрового преобразования, генератор .подключен кФормирователю временных . интервалов, один выход которого под-ключен к одному входу ключа, другой вход ключа соединен с выходом источника напряжения, а выход ключа через токоограничивающий элемент подключен к средней пластине дифференциаль-. ного емкостного датчика и к входампервого и второго усилителей, выходы которых подключены к крайним пласти. нам дифференциального емкостного датчика, выход Формирователя разности напряжений подключен к одному входу блока аналого-цифрового преобразования, управляющий вход которого сое дииен с другим выходом формирователя временных интервалов.Структурная схема преобразователя представлена на чертеже.Преобразователь содержит генератор 1, Формирователь 2 временных интервалов, источник 3 напряжения, ключ 4, общую шину 5, токоограиичивающий элемент (резистор) 6, два усилителя 7 и 8, дифференциальный емкостный датчик 9 с переменным зазором, Формирователь 10 разности напряжений и блок 11 аналого-цифрового преобразования. Резистор .б, усилитель 7 и конденсатор, образованный первой крайней пластиной и средней пластиной емкостного датчика 9, входят в состав первого интегратора. Резистор б, усилитель 6 и конденсатор, образованный второй крайней пластиной и средней пластиной емкостного датчика 9, входят в состав второго интегратора.Принцип работы преобразователя закпючается в том, что в,каждом цике измерения через заданное время от начала интегрирования производится измерение разности выходных напряжений интеграторов, интегрирующих одно и то же напряжение, причем времязадающие цепи интеграторов образуются плечевыми. емкостями дифференциального емкостного датчика с переменным зазором, благодаря чему измеренноезначение разности выходных напряжений интеграторов становится пропорционально измеряемому перемещению.Известно, что в дифференциальном емкостном датчике с одной средней и двумя крайними пластинами при перемещении средней пластины одновременно изменяются емкости между первой крайней и средней пластинами С и между второй крайней и средней пластинами С в соответствии со следующими выражениямигде 1 - расстояние между крайними исредней пластинами в среднем положении средней пластины;Ь 1 - ИЗМЕРЯЕМОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ 1 щ - конструктивный параметрПри подаче на вход интеграторов, в которых в качестве времязадающих емкостей используются емкости Ь и С дифференциального емкостного датчика, скачка напряжения ео на выходах интеграторов напряжения Од 1 и )ц будет изменяться по следующим законам"4 ых,"- дС фо Эьх 1 КС ОЯ= ЯВ Ш