Устройство для преобразования выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный

(59 Н 03 К 7/08 П-:НИЯ ект.ноескоеиского ство СССРво СССР( протоРАЗОВА- НЦИАЛЬ- -ИМПУЛЬС- менно" торого фференоду шина - ноговнения, рвому ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Е.И.Чернов71) Центральное опытное проконструкторское и технологичбюро ГОСНИТИ по организациитехнологии ремонта и техничеобслуживания автомобилей(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОНИЯ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ДИФФЕРНОГО ТРАНСФОРМАТОРА В ШИРОТНОНЫЙ, содержащее. источник перего напряжения, первая шина коподключена к первому входу дициапьного трансформатора и вхфазосдвигающеи цепи, а втораяк второму входу дифференциальтрансформатора, и элемент срвыход которого подключен к пе входу первого элемента совпадений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены второй элемент совпадений, триггер, элемент задержки, масштабный резистор, первый и второй коммутаторы, первые входы которых подключены соответственно к выходам дифференциального трансформатора и фазосдвигающей цепи, вторые входы - к общей шине, а выходы - к входам элемента сравнения, выход которого подключен к первому входу второго элемента совпадений, причем выходы элементов совпадений соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, первый Щ выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора и через элемент задержки - с вторым входом второго элемента совпадений, второй выход - с вторым. входом первого элемента сбвпадений и управляющим входом второго коммутатора, а масштабный резистор включен между вторым входом дифференциального трансформатора и его выходом.1102029 мента совпадений и управляющим входомвторого коммутатора, а масштабныйрезистор включен между вторым входомдифференциального трансформатора иего выходом.На чертеже представлена Функцио-нальная схема устройства,Устройство для преобразования,выходного сигнала дифференциальноготрансформатора в широтно-импулЬсныйсодержит, источник 1 переменного напряженю , дифференциальный трансформатор 2, элемент. 3 сравнения, Фа- .зосдвигающую цепь 4, элемент 5 совпадений, коммутаторы б и 7, элемент8 совпадений триггер 9, элемент 10задержки, масштабный резистор 11.Первый выход источника 1 переменного напряжения соединен с первым,входом дифференциального трансформатора 2 и через масщтабный резистор 11 с его выходом и первым входомкоммутатора б, второй выход источника 1 переменного напряжения соеди-.нен с вторым входом дифференциальноготрансформатора 2 и через Фазосдвигающую цень 4 - с первым входом коммутатора 7, вторые входы коммутаторов б и 7 соединены с общей шиной,а их выходы - с входами элемента 3,сравнения,.выход которого соединенс первыми входами элементов 5 и 8совпадений, выходы которых соединены соответственно с первым ивторым входами триггера, первый выход которого соединен с управляющимвходом коммутатора б и через элемент10 задержки - с вторым входом элемента 8 совпадений, а второй выход - с управляющим входом коммутатора 7 и вторым входом элемента 5совпадений. Фазосдвигающая цепь 4в общем случае может быть выполненав виде интегрирующей цепи из резистора 41, подключенного к ее входу, и конденсатора 4.2, подключенного параллельно ее выходу,Устройство работает следующимобразом,На выходе источника 1 Формируется напряжение О, равноео:чы. ,"где ч и в - соответственно амплитуда и частота сигнала с выходаисточника 1.Так как для дифференциальныхтрансформаторов обычно о.( , д.где Ь, Ь - соответственно индуктивности первичной и вторичной обмоток трансформатора;соответственно сопротив-, ления постоянному току первичной и вторичибй обмоток трансформатора, то напряжение 0 на выходе трансформатора.2 равноО (1=О шах вы Ом МД +г+ , г 2 г 4 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматическбго контроля и преобразователяхразличных йеэлектрических величин,Известно устройство, представляющее собой соединенные последовательно стабилизатор переменного напряжения, дифференциальный трансформатор,выпрямитель и элемент сравнения 13.Недостатками устройства являютсязначительные погрешности, малое быстродействие и большая сложность из-завысокочастотныхстабилизатора и выпрямителя.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является преобразователь выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный, содержащий источникпеременного напряжения,. первая шинакоторого подключена к входу дифференциального трансформатора и входуфазосдвигающей цепи, а вторая шина в . к второму входу дифференциального трансформатора, и элемент сравнения, выход которого подключен к 25входу элемента совпадений, второйэлемент сравнения и вторую Фазосдвигающую цепь Г 23Недостатком этого устройстваявляется значительная погрешность,вызванная различным дрейфом нуля элементов сравнения.Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно- импульсный, содержащее источник переменного напряжения, первая шина которого подключена к первому вхо ду дифференциального трансформатора и входу фазосдвигающей цепи, авторая шина - к второму входу дифференциального трансформатора, и элемент сравнения., выход которого под ключен к первому входу первого элемента совпадений, дополнительно введены второй элемент совпадений, триггер, элемент задержки, масштабный резистор и первый и второй коммутаторы, первые входы которых подключены соответственно к выходам дифференциального трансформатора и Фазосдвигающей цепи, вторые входы.к общей шине, а выходы - к входами элемента бравнения, выход которого подключен к первому входу второго элемента совпайений, причем выходы элементов совпадений соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, первый выход которого 60 соединен с управляющим входом первого коммутатора и через элемент задержки - с вторым входом второго элемента совпадений, второй выход - с вторым входом первого эле- д1102029 В 2:Г+-и ыи К . 2 Ф Ар 15 Составитель Е, БорзовТехред С.Мигунова Корректор Г.Решетник дактор Н.Яцола Заказ 4782/43 Тираж 862 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП"Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 где К - коэффициент пропорциональности;Х - перемещение сердечника относительно электрической нейтралидифференциального трансформатора;й - сопротивление масштабного.резистора 11,Пусть на первом выходетриггера 9 сигнал равен О, на втором:выходе 1, В этом случае выход диф ференциального трансформатора черезкоммутатор б подключен к первомувходу элемента 3 сравнения, второйвход которого через коммутатор 7подключен к общей шиве. При этомэлемент 5 совпадений открыт, а элемент 8 совпадений закрыт. В моментвремени021) + Одргде О,р - напряжение, обусловленноецрейфом нуля элемента 3 сравнения,Дрейф нуля вызван температурнымдрейфом напряжения смещения элемента сравнения, а также в случае использования элемента сравнения с биполярными транзисторами на выходе -постоянной составляющей,появляющейся.в результате детектированияр-и переходами входных транзисторовпеременного входного сигнала. Отрицательным перепадом выходного сигнала элемента 3 сигнал на первомвыходе триггера 9 устанавливаетсяв 1. Нри этом коммутатор б отключаетот первого входа элемента 3 сравнения выход дифференциального трансформатора 2,.подключает общую шину,.а коммутатор 7 отключает от второговхода элемента 3 сравнения общуюшину и подключает выход фазосдвигающей цепи 4. Если положитьф+г +й )(шкх+О /О )/г 4,то времяопределится какК+г+г )/г -О (г+г+к )/соl г Напряжение О на выходе фазосдвигающей цепи 4 равнои(О=Го 5;,с, -0 ггде ь - постоянная времени Фазо сдвигающей. цепи 4 (= Р+ С ),В момент времени 12, когдаК О 2 (1- 0, =0 срабатывает эле-мент 3 сравнейия. При этом на первом выходе триггера 9 сигнал становится равным О. Если положить, чтооТ(1; О О, то время 1 определится как Полагая К 1 гг (г+гг+ Р 11), гдеК - коэффицйент передачи коммутатора 7, получаем"=2-"РГ "Ю "2Заменяя 12-=у 0 4 у 4 у 1, полу-.чаем ТИ=УТаким образом,в предла-аемом устройстве выходной сигнал не зависит 25 от дрейфа нуля элемента сравнения,а его длительность пропорциональнаперемещению сердечника, Элемент 10задержки обеспечивает уверенноесрабатывание триггера 9, устраняется Зо неопределенное состояние в моментпоступления управляющего сигнала свыхода элемента 3 совпадений,Введение новых элементов и связейв устройство для преобразования выходного сигнала диФференциальноготрансформатора в широтно-импульсныйпозволяет существенно повысить еготочность. Такое устройство может бытьприменено в различной аппаратуре,использующей дифференциальные транс . Форматоры и работающей в широком температурном диапазоне,. поскольку длительность выходного сигнала не зависит от величины и изменений дрейфаэлемента сравнения.