Емкостный преобразователь перемещения в код

(51) 4 Н 03 М 1/50 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН вия преабразоваткостный преобразв код, содержащисов, диоды 4 и 5резисторы 8 и 9,частот, КЯ-триггцифроаналоговый пкомпаратор 11, элрегистр 5, введетор 7.инвертируюнеинвертирующий птронный ключ 3. Птигается за счетванне в код осущпериод импульсовсов. 1 ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР У 172017, кл. Н 03 М 1/52, 1984.Авторское свидетельство СССР 9 1157695., кл. Н 03 М /52, 1983. (54) ЕМКОСТНЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД(57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматизации измерения и контроля линейных перемещений. Целью изобретения является повышение быстродейстля, Для этого в емватель перемещения й генератор 1 импульемкостный датчик 6, фильтр 10 низких р 12, счетчик 13, реобразователь 15, ектронный ключ 2 и ны опорный конденсащий повторитель 6, овторитель 17, элекоставленная цель дос того, что преобразоествляется за один генератора 1 импульИзобретение относится к измерительной технике и предназначено дляаЭтоматизации измерения и контролялинейных перемещений.5Цель изобретения - повышение быст-,родействия преобразователя.На чертеже приведена структурнаясхема емкостного преобразователя перемещения. 10Емкостный преобразователь перемещения в код содержит генератор 1 им"пульсов, электронный ключи 2 и 3,разделительные элементы, выполненныенЬ диодах 4 и 5, емкостный датчик 6, 15формирователь опорного сигнала, выполненный на конденсаторе 7, токоограничивающие элементы, выполненныена резисторах 8 и 9, фильтр 10 нижних частот, компаратор 11, элемент 20памяти, выполненный на КБ-триггере12, счетчик 13, регистр 14, цифроаналоговый преобразователь 15, неинвертирующий 16 и иннертирующий 17повторители и источник 18 опорного 25напряжения.Емкостный преобразователь перемещения в код работает следующим образом,В исходном состоянии на выходе 301компаратора 11 устанавливается отрицательный уровень напряжения, соотЭе тс тв ующий уровню логического Она инверсном выходе КБ -тригг ера 1 2 "уровень " 1 " , устанавливающий счетчик1 3 в исходное состояние . На выходецифроаналогового преобразователя 1 5и повторителей 1 6 и 1 7 напряжение о тфут с твует . При поступлении импульсаапуск а на Б-вход КБ-триггера 1 2 по 40модной шине на инверсном выходе ВБригге ра 1 2 устанавливается уровень0" и начинается заполнение счетчика1 3 импульсами гене ратЬ ра " 1 " ,На выходах цифроаналогового прео бра зов ателя 1 5 и повторителя 1 6 фо рмируются ступенчато возрастающие напряжения положительной полярности, навыходе повторителя 1 7 - ступенчато "возрастающее напряжение отрицатель "ной полярности . При э том в точке со едине ния диода и резистора 8 формируются импульсы напряжения со ступенчатовозрастающей амплитудой положительной полярности и с длительностью спада , определяемой по с то янной времениразряда емко с тно го датчика 6 , в точкесоединения диода 5 и резистора 9 фо рмируютс я импульсы напряжения со ступенчато возрастающей амплитудой отрицательной полярности и с длительностью спада, определяемой постояннойвремени разряда конденсатораПри идентичности плеч нелинейноймостовой схемы линейно возрастающеевыходное напряжение фильтра 10 низкихчастот пропорционально разности емкостей датчика 6 и конденсатора 7.Переключение компаратора 11 происходит в момент равенства линейно возрастающего напряжения на выходе фильтра 1 О и опорного напряжения Ч, на4,выходе источника 18. При этом на вы"ходе компаратора 11 устанавливаетсяуровень напряжения .положительной полярности, соответствующий уровню "1",который переписывает в регистр 14цифровой код на выходах счетчика 13,соответствующий моменту равенства напряжений на входах компаратора 11.Одновременно уровень "1" поступает наК-вход КБ-триггера 12, уетанавливаяего в исходное состояние. Уровень"1", появляющийся на инверсном выходе КБ триггера 12, устанавливаетсчетчик 13 также в исходное состояние.Новый цикл преобразования начинаетсяс поступлением следующего импульсазапуска на вкодную шину.При оптимальной емкости конденсатора 7, компенсирующей постояннуюпаразитную составляющую емкостногодатчика 6, в регистр 14 записываетсяцифровой код, а на выходе цифроаналогового преобразователя 15 формируется в процессе преобразования ступенчато возрастающее напряжение с амплитудой, линейно зависящей от перемещения.Формула изобретения Емкостный преобразователь перемещения в код, содержащий генератор импульсОв, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с вхрдами реги-. стра, выходы которого являются выходами преобразователя, первый электронный ключ, выход которого соединен через первый разделительный элемент с емкостным датчиком и входом первого токоограничивающего элемента, выход которого соединен с входом фильтра низких часот, цифроаналоговый преобразователь, второй токоограничивающий элемент, второй разделительныйСоставитель Е. БударинаРедактор П. Гереши Техред А.Кравчук Корректор С.Черни Тираж 928 Подписное Заказ 2608/57 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 3 13980 элемент, компаратор, элемент памяти, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены источник опорного напряжения, неинвертирую"б щий повторитель, инвертирующий повторитель, второй электронный ключ, формирователь опорного сигнала, выходы счетчика соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен через неинвертирующий повторитель с информационным входом первого электронного ключа, а через инвертиру 1 ощнй повторитель - с 15 информационным входом второго электронного ключа, выход которого соединен через второй разделительный 964элемент с входом формирователя опорного сигнала, выход которого соединен . через второй токоограничивающий элемент с входом. фильтра низких частот, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход кото" рого подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с входом записи регистра и первым входом, элемента памяти, второй вход которого является входом запуска преобразова" теля, а выход соединен с входом установки нуля счетчика, второй и третий выходы генератора импульсов соединены с управляющими входами соответственно первого и второго электронных ключей.