Устройство для преобразования перемещения во временной интервал

.717 (088.8) етельство ССС К 27/26, 198 ельство СССР В 7/00, 198 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ С(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯПЕРЕМЩЕНИЯ ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации процессов контроля и измерения перемещений. Сцелью повышения точности преобразования за счет исключения погрешностей,связанных с нестабильностью выходного напряжения и частоты генератораимпульсов, опорного напряжения и изменений диэлектрической проницаемости среды, устройство содержит тридиодно-резисторные цепи, состоящиеиз выходных диодных оптронов 2, 8,диода 5, резисторов 3, 6, 9, 11 сподключенными емкостным датчиком 4,опорным 7 и компенсирующим О конденсаторами, которые образуют две мостовые нелинейные схемы. На выходах мос415035 7 о= ,Ы(С к Со)где Ч,Со товых схем формируются напряжения,1 ропорциональные вольт-секундной плофади процесса разряда емкостного датчика 4, и опорные напряжения, которыепоочередно интегрируются интегратором 12. Формирователь 14 импульсовпостоянной длительности, управляющийцепями переэаряда емкостного датчика 4 и компенсирующего конденсатора)О, с помощью оптронов 2 и 8 запуска"Ется от нуль-органа 13 в момент равенства нуля выходного. напряжения интегратора 12. Максиальное напряжениейнтегратора 12, формируемое интегри 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации процессовконтроля и измерения перемещений.Цель изобретения - повышение точНости за счет исключения погрешностей, связанных с нестабильностью выходного напряжения и частоты генератора импульсов, опорного напряжения и изменений диэлектрической проницаемости среды.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генератор 1 импульсов, диодный оптрон 2, резис 15тор 3, емкостный датчик 4, диод 5, резистор б, опорный конденсатор 7, диодный оптрон 8, резистор 9, компенсирующий конденсатор 10, резистор 11, интегратор 12, компаратор 13, формирователь 14 импульсов. постоянной длительности, выходную шину 15 и 1 б нулевого потенциала.Выход генератора 1 импульсов через диод 5 и выходные диоды оптронов 2 и 8 подключен к резисторам 3, б, 9 и 11, которые подключены к входам ин. тегратора 12. Выход интегратора 12 1 через компаратор 13 подключен к входу формирователя 14 импульсов постоян 30 ной длительности.Устройство работает следующим образом.11 ри включении питания на выходе компаратора 13 устанавливается од но иэ крайних значений напряжения роваиием опорного напряжения за время, определяемое длительностью импульса формирователя 14, линейноуменьшается в течение временного интервала, зависящего от величинывольт-секундной площади процесса разряда емкостного датчика 4. Таким образом, произведение временного интервала на вольт-секундную площадьостается постоянным. При этом длительность временного интервала, формируемого на инверсном выходе формирователя, линейно зависит от перемещения. 1 ил. 2той ипи иной полярности, например положительное. Формирователь 14 импульсов постоянной длительности запускается положительным уровнем напряжения и на его выходах формируются импульсы с длительностью Со . Дри этом включается входной диод оптрона 2 и выключается входной диод оптрона 8.Сопротивление перезарядной цепи емкостного датчика 4 шунтируется малым обратным сопротивлением входного диода оптрона 2. При равенстве плеч мостовых схем и соответствующем выборе постоянных времени перезаряда емкостного датчика 4, опорного и компенсирующего конденсаторов 7 и 10, напряжение на выходе мостовой схемы, образованной диодом 5, входным диодом оптрона 8 и резисторами 9 и 11, определяется выражением максимальное напряжение на емкостном датчике 4, опорном и компенсирующем конденсаторах 7 и 10, определяемое выходным напряжением генератора 1 импульсов;частота импульсов генератора 1;сопротивление перезарядной цепи;емкость компенсирующего конденсатора 10,"емкость опорного конденсатора 7.(4) П Ог Пш 1 С оЗ 0 ра, опорного конденсатора и анодвходного диода первого оптрона подключены к шине нулевого потенциала,о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, сцелью повышения точности, в него введены интегратор, второй оптрон, компаратор, общие выводы первого, второго и третьего, четвертого резисторов,подключены соответственно к инверсному и прямому выводам интегратора, выход которого подключен к инверсномувходу компаратора, выход которогоподключен к входу формирователя импульсов постоянной длительности, прямой выход которого подключен к като ду входного диода первого оптрона,инверсный выход Формирователя импульсов постоянной длительности подключенк выходной шине и катоду входногодиода второго оптрона, анод которогоподключен к шине нулевого потенциала,выход генератора импульсов подключенк катоду выходного диода второгооптрона, анод которого подключен кпервому выводу компенсирующего конденсатора, прямой вход компаратораподключен к шине нулевого потенциала. Тираж 680 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г,Напряжение Ч, на выходе мостовойсхемы, образоваййой входным диодомоптрона 2, диодом 5 и резисторами 3и 6, определяется выражением Интегратор 12 интегрирует разность напряжений 11, и Б д, и в момент времени С напряжение Б,1 на его выкоде устанавливается равным Ц ц Т (1101 П к 1) Т ЪВСк е (3) где Т - постоянная времени интегрирования. После окончания процесса формирования импульса с включается входной диод оптрона 8 и выключается входной диод оптрона 2. Сопротивление перезарядной цепи компенсирующего конденсатора 10 шунтируется малым обратным сопротивлением выходного диода оптрона 8. Напряжение 11 на выходе мостовой схемы, образованной диодом 5, входным диодом оптрона 8 и резисторами 9 и 11, определяется в этом случае выражением Напряжение П на выходе мостовой схемы, образованной выходным диодом оптрона 2, диодом 5 и резисторами 3 и 6, определяется выражением ц = П,Ж (С- С,), (5)ЕБгде С= --- емкость датчика 4.х Интегратор 12 интегрирует разность напряжений Ч и Чв течение времени й до момента переключения компаЪратора 13. Выходное напряжение интегратора 12 линейно уменьшается от уровня Пд до нуля, и при переключении компаратора 13 запускается Формирователь 14 импульсов постоянной длительности, после чего процесс повторяется. Поэтому, с учетом (3) ед- П ЫС =-Б ЫСТ п к Тй О -ЧВ(С -)3 не = е - х, (7)Скт х ф х= о 8Длительность временного интервалана выходах формирователя 14 определяется отношением емкостей компенсирующего конденсатора 10 и датчика4, а также длительностью импульсаВНИИПИ Заказ 3861/36 и не зависит от нестабильности выхоцного напряжения и частоты генератора импульсов и изменений диэлектрической проницаемости среды. Формула изобретения Устройство для преобразования перемещения во временной интервал, содержащее генератор импульсов, первый диодный оптрон, диод, емкостный датчик, опорный конденсатор, компенсирующий конденсатор, четыре резистора,формирователь импульсов постояннойдлительности, шину нулевого потенциала и выходную шину, выход генератора импульсов подключен к аноду диода и катоду выходного диода первого оптрона, анод которого подключен к первому выводу емкостного датчика и через. последовательно соединенные первый,второй, третий и четвертый резисторык первому выводу компенсирующего конденсатора, катод диода подключен к первому выводу опорного конденсатораи общему выводу второго и третьегорезисторов, вторые выводы емкостногодатчика, компенсирующего конденсатоУжгород, ул. Проектная, 4