Устройство для преобразования перемещения в частоту импульсов

1364853Изобретение относится к измерительной технике и может быть использо 213 ЕК(С -С, )вано для автоматизации цроцессов контроля и измерения перемещений.Цель изобретения - повышение точ 5 ности за счет исключения погрешностей, связанных с нестабильностью вымодного напряжения и частоты генератора импульсов, изменений диэлектрической проницаемости среды и дрейфом смещения сумматора. 10 На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генератор 1 импульсов, диодный оптрон 2, резистор 3, емкостный датчик 4, диод 5, резистор 6, опорный конденсатор 7, диод 8, резистор 9, компенсирующий конденсатор 10, резистор 11, фильтры 20 12 м 13 низких частот, сумматор 14; генератор 15, управляемый напряжением, формирователь 16 импульсов постоянной длительности, выходную шину 17 и шину 18 нулевого потенциала.Выход генератора 1 импульсов через цепи, образованные диодами 5 и 8 и выходным диодом диодного оптрона 2, подключен к входам фильтров 12 и 13 низких частот, выходы которых подклю- З 0 чены к входам сумматора 14, выход которого через генератор 15, управляемый напряжением, и формирователь 16 импульсов постоянной длительности подключен к катоду входного диода диодного оптрона 2.Устройство для преобразования перемещения в частоту импульсов работает следующим образом.При включении питания на выходе 40 сумматора 14 устанавливается одно из крайних значений напряжения той или иной полярности, например отрицательное, На выходе генератора 15 формируются импульсы с максимальной дли тельностью периода. Формирователь 16 импульсов постоянной длительности запускается выходными импульсами генератора 15, Светоизлучатель (входной диод) оптрона 2 горит в отсутствие 50 импульса на выходе формирователя 16, так как подключен к его инверсному выходу, При равенстве плеч мостовых схем и соответствующем выборе постоянных времени емкостей датчика 4, опорного 7 и компенсирующего 10 конденсаторов напряжение Б на входеофильтра 13 низких частот определяется выражением где Ь - максимальное напряжение наемкостном датчике 4, опорном 7 и компенсирующем 10конденсаторах, определяемоевыходным напряжением генератора 1 импульсов;Г - частота импульсов генератора 1;К - сопротивление перезаряднойцепи;С и С - емкости компенсирующего 10и опорного 7 конденсаторовсоответственно.При наличии тока в цепи светоизлу" чателя оптрона 2 сопротивление пере- зарядной цепи емкостного датчика 4 шунтируется малым обратным сопротивлением выходного диода оптрона 2. Поэтому напряжение Ю на выходе мостовой схемы, образованной фотоприемником, выходным диодом оптрона 2, диодом 5 и резисторами 3 и 6, определяется скважностью импульсов на выходе формирователя 16 и равноНх - Т 1 хаК(Сх -Со)Тох+ " о Ц К(-,С ) 33 йК( - С-С ),хоТгде й - длительность импульсов наовыходе формирователя 16:;Т- длительность периода импульсов управляемого по частотегенератора 15;С- емкость датчика 4.1При достаточно большом коэффициенте передачи сумматора 14 через определенное число периодов колебаний генератора 15 напряжение на выходе сумматора 14 устанавливается такой величины, что разность напряжений на его входах близка к нулю, поэтому можно принять 1 о = Ц . Иэ выражений (1) и (2) частота импульсов управляемого генератора 15 определяется по формуле(3)о1где Г = -- частота импульсов генеХратора 15.В выражении (3) частота выходных импульсов определяется отношением емкостей компенсирующего конденсатора 10 и датчика 4, а также стабильностью длительности импульса формирователя1364853 Составитель В. ПодолянТехред М.Дидык Корректор В, Бутяга Редактор П. Гереши Заказ 6576/31 Тирак 680ВНИИПИ Государственного. комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 16 и не зависит от изменений питающего напряжения и условий внешней среды,Формула изобретенияУстройство для преобразования перемещения в частоту импульсов, содержащее два диода, три резистора, емкостный датчик, компенсирующий конденсатор, два фильтра низких частот, суммаО тор, генератор, управляемый напрякением, шину нулевого потенциала и вы" ходную шину, анод первого диода подключен к первому выводу компенсирующего конденсатора и через последовательно соединенные первый резистор и первый фильтр низких частот - к неинвертирующему входу сумматора, первый вывод емкостного датчика через последовательно соединенные второй резистор и второй фильтр низких частот подключен к инвертирующему входу сумматора, вторые выводы емкостного датчика и компенсирующего конденсатора подключены к шине нулевого потенциа- р ла, выход генератора, управляемого напряжением, подключен к выходной шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности, в него введены генератор импульсов, опорный конденсатор, четвертый резистор,диодный оптрон и формирователь импульсов постоянной длительности, выход генератора импульсов подключен ккатоду первого диода, катоду выходного диода диодного оптрона и анодувторого диода, катод которого подключен к первому выводу опорного конденсатора и первым выводам третьегои четвертого резисторов, вторые выводы которых подключены к входам соответственно первого и второго фильтровнизких частот, анод выходного диодадиодного оптрона подключен к первомувыводу емкостного датчика, выход сумматора через последовательно соединенные генератор, управляемый напряаением, и формирователь импульсов постоянной длительности подключен к катоду входного диода диодного оптронаанод которого и второй вывод опорногоконденсатора подключены к шине нулевого потенциала.