Преобразователь перемещений в период электрических колебаний

НИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИИ ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИ(56) 1Авторское свидетельство СССРУ 823827, кл. С 01 В 7/00, 1980,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3481998/24;28,кл. С (11 В 7/00, 1983 (прототип).(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий потенциометр с емкостным токосъемником, связываемымв процессе измерений с объектом 801163135 А контроля, и компаратор с интегратором в цени отрицательной обратной связи, подключенный неинвертирующим входом к одному из крайних выводов потенциометра, о т л и ч а" ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности и помехоустойчивости, он снабжен инвертирукщим и неинвертирующим преобразователями напряжение - ток, подключенными входами к выходу компаратора, выход неинвертирующего преобразователя подключен к неинвертирукщему входу компаратора, выход инвертирукщего преобразователя подключен к другому крайнему выводу потенциометра, о а его токосъемник соединен с общей точкой.1 1163Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля перемещений.Известен преобразователь перемещений, выполненный в виде потенциометра с емкостным токбсъемником 1 ,Недостатком преобразователя является погрешность измерения, обусловленная влиянием измерений частоты и напряжения питания. 10Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь перемещений в период электрических колебаний, содержащий потенциометр с емкостным токосъемни ком, связываемый в процессе измерений с контролируемым объектом, и компаратор с интегратором в цепи отрицательной обратной связи, подключенный неинвертирующим входом к од О ному иэ крайних выводов потенциометра Г 2.Однако известный преобразователь имеет ограниченную точность измере-. ний и малую помехоустойчивость, обусуловленные нестабильностью величиныемкостного сопротивления токосъемника потенциометра и отсутствием у негосвязи с общей точкойЦелью изобретения является повы 0шение точности и помехоустойчивости,Эта цель достигается тем, что преобразователь перемещений в периодэлектрических колебаний, содержащийпотенциометр с емкостным токосъемни 5ком, связываемым в процессе измерений с объектом контроля, и компаратор с интегратором в цепи отрицательной обратной связи, подключенный неинвертирующим входом к одному изкрайних выводов потенциометра, снабжен инвертирующим и неинвертирующимпреобразователем напряжение - ток,подключенными входами к выходу компаратора, выход неинвертирующего преобразователя подключен к неинвертирующему входу компаратора, выходинвертирующего преобразователя подключен к другому крайнему выводупотенциометра, а его токосъемник соединен с общей точкой,На чертеже представлена схема ,предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит потенциометр 1 с емкостным токосъемником 2, 55 соединенным с общей точкой преобра" зователя. К крайним выводам потенциометра,1 подключены выходами неин 135 2вертирующий преобразователь 3 напряжение - ток и инвертирующий преобра- .зователь 4 напряжение - ток,Эти преобразователи преобразуютнапряжение на их входе в пропорциональное значение тока прямоугольнойформы на выходе,К выходу неинвертирующего преобразователя 3 подключен неинвертирующим входом компаратор 5.В цепь его обратной связи (наинвертирующий вход) включен интегратор 6 в виде КС-цепочки,Преобразователь перемещений в период электрических колебаний работает следующим образом.При перемещении контролируемогообъекта, связываемого в процессе измерений с токосъемником 2, последнийперемещается вдоль потенциометра 1,вследствие чего изменяется активноесопротивление потенциометра на участке цепи между неинвертирующим входомкомпаратора 5 и общей точкой преобразователя, Соответственно изменяетсявеличина падения напряжения на этомучастке, создаваемого преобразователем 3, являющимся источником тока,Падение напряжения на емкостномучастке цепи токосъемника 2 компенсируется током инвертирующего преобразователя 4, равным по величине, нообратным по знаку току неинвертирующего преобразователя 3, Таким образом, результирующая величина падениянапряжения в точке а между неинвертирующим входом компаратора 5 и общейточкой преобразователя зависит лишьот положения токосъемника 2, но независит от величины емкости междуэтим токосъемником 2 и обмоткойпотенциометра 1.Компаратор 5 с интегратором 6 в цепи отрицательной обратной связи, а также потенциометром 1 и преобразователями 3 и 4 напряжение - гок в цепи положительной обратной связи образуют автогенератор прямоугольных импульсов, длительность которых пропорциональна длине участка Х потенциометра 1.между центром токосъемника 2 и крайним выводомпотенциометра."Опрокидывание" автогенератора происходит в момент равенства напряжения в точке Я и напряжения на вы-, коде интегратора 6.1163135 Составитель И, КислицинТехред С. Йовжий Корректор С. Черни Редактор О. Юрковецкая Заказ 4093/38 Тираж 651ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Следовательно, на выходе преобразователя перемещений период колебаний пропорционален величине Х перемещений токосъемника 2,Вследствие того, что величина падения напряжения в точке Я не зави-: сит от величины емкости на участке токосъемник - обмотка потенциометра1 устраняется погрешность измерения из-за нестабильности этой емкости при изменении внешних условий и повышается точность преобразователяпер емещений. Кроме того, благодаря тому, что токосъемник преобразователя соединен с общей точкой, уменьшается влияниеэлектромагнитных помех в линии связи преобразователя на его работу и повышается помехоустойчивость.