Помехоустойчивый преобразователь перемещений в период электрических колебаний

(54) ПОМЕХОУС ПЕРЕМЕЦЕНИЙ В КОЛЕБАНИЙ (57) Изобрете тельной техни относится к измери может быть исполения перемещений,помехоустойчивости овано для изм елью повышени преобразовател путем синхронног ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЙЧИВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ тектирования и Фильтрации помех выходного сигнала бесконтактного потенциометрического датчика 1 в преобразователь введены синхронные детекторы 6,7 и 11, 12, фильтры 8, 9 и инвертор 10,Релаксаццонный сигнал всумме с сигналом помехи с выхода усилителя 5 поступает на синхронные детекторы 6 и 7, где выделяются полупериоды разных знаков. Фильтры 8, 9нижних частот обеспечивают знакопеременный характЕр колебаний, а синхронные детекторы 11 и 12 выделяютиз этих колебаний полупериоды, вспектре которых отсутствуют составляющие помехи. Полуперцоцы разных дзнаков суммируются на входах интегратора 13 и вызывают колебания, период которых линейно связан с величинойперемещения подвижного электрода 4датчика 1 и не зависит от промышленных помех. 2 ил.+сс)Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости преобразователя путемсинхронного детектирования и фильтрации помех выходного сигнала бесконтактного потенциометрического датчикаНа фиг. 1 изображена блок-схема 10преобразователя; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу преобразователя,Преобразователь содержит бесконтактный потенциометрический датчик 1с двумя неподвижными электродами 2 и3 и подвижным электродом 4, усилитель5, синхронные детекторы 6 и 7, фильтры 8 и 9, инвертор 10, синхронные де-текторы 11 и 12, интегратор 13, компаратор 14, делитель 15 напряженияи шину 16 нулевого потенциала.Подвижный электрод 4 датчика 1подключен к входу усилителя 5, выход которого подключен к входам синхронных детекторов 6 и 7, выходы которых .через фильтры 8 и 9 и синхронные детекторы 11 и 12 подключены квходам интегратора 13.Выход интегратора 13 через компаратор 14 подключен к входу инвертора10. Делитель 15 напряжения подключенк выходу компаратора 14.Преобразователь работает следующим образом. 351Период Т релаксационных колебаний, возникающих в преобразователе,определяется выражением и, = и, +И). Сигнал представляет собой колебание прямоугольной формы. Спектр его записывают следующим образом: где Ч - амплитудное значение сигснальной составляющей.Смесь двух составляющих Упо 5 дается на входы синхронных детекторов 6 и 7. Синхронный детектор 6 выделяет верхний полупериод сигнала с выхода усилителя 5, а детектор 7 нижнийНа выходе синхронных детекторов 6 и 7 сигнал представляет собой прямоугольные импульсы, промодулированные по амплитуде помехой, спектр его Б (Г)6 можно представить следующим образом;+К) (-+ - Е: ------ ) 2, 2 п 1 Далее сигнал проходит через фильтр с большой постоянной времени, где происходит фильтрация составляющей помехи, но форма сигнала не изменяется, т.е. яп (2 п)(дй40 где п - коэффициент деления делителя 15 напряжения;- постоянная интегрированияинтегратора 13;К и К - сопротивления датчика между0 Хэлектродами 2, 3 и 2, 4 соответственно.Таким образом, период релаксацион ных колебаний линейно зависит от сопротивления К между неподвижным электродом 2 и подвижным электродом 4 датчика 1, которое, в свою очередь, пропорционально измеряемому перемеще с нию.В реальных условиях на выходе усилителя, 5.присутствует аддитивнаясмесь Бэ(С) сигнал + помеха, т.е,Синхронный детектор 11 выделяет нижний полулериод сигнала, проходящего по верхнему полуканалу схемыподавления помехи, а синхронный детектор 12, наоборот, - верхний полупериод сигнала, проходящего по нижнему полуканалу.На выходе синхронных детекторов 11 и 12 получаем также прямоугольные импульсы, но уже не искаженные составляющей помехи 1 2 я дп (2 п) я0 (- + - гВы)сц, с 2 п С детекторов 11 и 12 сигналы подаются на интегратор 13, суммируются на его входах и вызывают релаксационные колебания аналогично описанно130882 оставитель В. Подолянехред Л.Олейник Корректор М. Пожо Редактор О. Головач 78 Заказ 1788/3 ТиражНИИПИ Государпо делам изо, Москва, ЖПодписи окомитета СССРоткрытийя набд. 4/5 венно етени 130 Раушс Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго л. Проектная,Формула изобретения Помехоустойчивый преобразователь перемещений в период электрических колебаний, содержащий бесконтактный потенциометрический датчик, усилитель, шину нулевого потенциала, интегратор, компаратор,выход которого подключен к первому неподвижному электроду бесконтактного потенциомет рического датчика, подвижный электрод которого подключен к инвертирующему входу усилителя, выход которого подключен к второму неподвижномуэлектроду бесконтактного потенциометри ческого датчика, прямой вход усилителя подключен к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения помехоустойчивости в него введены четыре 20 синхронных детектора, два фильтра нижних частот, инвертор и делитель 5 4напряжения, а интегратор выполнен сдополнительным инвертирующим входом, выход усилителя подключен к первым входам первого и второго синхронных детекторов, выходы которых через пер" вый и второй фильтры соответственно1подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого синхронных .детекторов, выходы которых подключены соответственно к инвертирующему и дополнительному инвертирующему входам интегратора, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого через делитель напряжения подключен к второму входу компаратора, выход компаратора подключен к прямому входу интегратора и вторым входам второго и третьего синхронных детекторов, вьпсод компаратора через инвертор подключен к вторым входам первого и четвертого синхронных детекторов.