Способ преобразования перемещение-фаза

/00 5 СО КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОСУДАРСТВЕННЫО ИЗОБРЕТЕНИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ков к измерить испольэозобрет ой техни но при п мещений. тения - повышение т ь пазона иэмер нейности фун ст зо тор 8.ния перемещея в следующем. но-трансформа- преобразовате(21 ) 4352 35 4/2 4-28(56) Авторское свидетельство СССР 1231387, кл. С 01 В 7/00, 1984Авторское свидетельство СССРУ 1260664, кл. С 01 В 7/00, 1984(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕНИЕ - ФАЗА(57) Изобретение относитсятельной технике и может бы ие относится к измерители может быть использоваоении измерителей перености и расширение диания путем повышения лиции преобразования,На фиг. 1 приведена блок-схема ройства, позволяющего реализовать способ преобразования перемещение фаза; на фиг. 2 - векторная диагр ма сигналов, поясняющая способ.Устройство, реализующее способ содержит генератор 1, фазомодулир ющий блок 2, преобразователь 3, м штабирующий блок 4, включающий фа вращатель 5 и масштабирующее звен сумматор 7 и регистраСпособ преобразование - фаза заключаетсС помощью индуктивторных, токовихревых вано при построении измерителей перемещений. С целью повышения точностии расширения диапазона измерения согласно изобретению формируют и геометрически суммируют два гармоническихсигнала, выбирают необходимые значения их амплитуд и фаз и по фазе результирующего сигнала судят о величине перемещения, причем частоту гармонических сигналов выбирают из условия равенства разности фаз в начальной и конечной точках диапазона перемещения глубине модуляции разностифаз гармонических сигналов, 2 ил. лей перемещения в напряжение, питаемых через фазомодулирующий блок 2синусоидальным напряжением, формируютдва гармонических сигнала П и Н(Х)по крайней мере один из них, например П(Х), промодулирован по амплитуде в функции перемещения, причемвеличина П (Х) связана с перемещением Х частью монотонной функции, убывающей по мере увеличения перемещенияи имеющей явно нелинейный характер,которая определяется расчетным илиэкспериментальным путем, нормируя ееопределяют вид функции К = Г(Х), Дляполучения оптимальной линеаризацииамплитуду одного из сформированныхсигналов, например П, изменяют довеличины П при которой отношениеП,/П(Х) Х = 8 в конечной точке диапазона измерения принимает значениеблизкое к 1, а по мере приближенияобъекта контроля к начальной точкедиапазона это отношение должно умень) )мин и 3,де К отношение асигнала Цсигнала Б(ственно в ни конечной мплитудыамплитуде ) соответ- чальной чках ди 4 точках диапазона п мещения;Х) - текущее значеншения амплитудьла 13 к амплитнала Б(Х);и коэффициент нелности выходнойристики;- текущее значенности фаз сигии 0(Х)частоту сигналовения равенства (1(ХЮф Чо4 К е отно- сигнаде сигиней- характ у(х) разов Ц,ре тения ула и и 0(Х 5 меняютыполн до ОК Шаться. Величину напряжения Б, уста 1навливают с помощью масштабирующегозвена б. Решая систему уравнений,получают семейство выходных характеристик с различными значениями коэффициента нелинейности и и величинывыходного сигнала А(. в зависимостиот полчченных значений углов сдвигафази Ц между сигналами П,и 0 (Хосоответственно, в конечной и начальной точках диапазона измеряемьгх перемещений при различных значениях отношения .- К из этого,семейства характеристик выбирают вы,ходную характеристику 1 оптимальнуюдля конкретного измерения. Угол сдвига фаз между сигналами в конеЧнойточке диапазона измерения чстанавливают с помощью фазовращателя 5,При использовании объекта контроля из ферромагнитного, токопровопящего материала можно подстроить частоту питающего напряжения таким образомчто угол сдвига фаз между сигналамиБи 0(Х) получит необходимую поглубине модчляцию от перемещения Хза счет непропорциональности вносимого объектом контроля в катушку индуктивности активного и реактивного сопротивлений. Таким образом, получаютнеобходимый угол сдвига фазмеждудвумя сигналами в начальной точкедиапазона измерения,Сигнал Б(Х), промодулированныйпо амплитуде и фазе, геометрическисуммируют с сигналом Б, на сумматоре7 (векторная диаграмма приведена нафиг. 2), с выхода которого снимаетсясуммарный сигнал 0. Разность фаэ между сигналами 0, и П является выходным сигналом (Х),Предлагаемый способ преобразования перемещение - фаза позволяет полччить выходную характеристику с коэффициентом нелинейности и = 1,1-3,5,За счет дополнительного приращенияфазы результирчющего сигнала от изменения угла сдвига фаз ) = Г(Х) увеличивается диапазон выходного сигнала. Способ преобразования перемещение - фаза, заключающийся в том, чт формируют и геометрически суммируют первый и втор й сдвинутые по фазена угол более 90 о гармонические сигналы О и Б (Х), по крайней мереодин иэ которых амплитчдно промодулирован в зависимости от перемещения Хпо закону, близкому к экспоненциальному, и амплитуды которых равны внекоторой точке диапазона измерения,а о перемещении судят по фазе Х)результирующего сигнала, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения дипазонаизмерения, амплитуды сигналов Б, и 15 П(Х) приравнивают между собой вконечной точке диапазона измерения,определяют значения углов сдвига фаэ( и 4 соответственно в начальной иконечной точках диапазона измерениямежду сигналами П, и 0(Х) из системы уравнений апазона перемещения;разность фаз результирующего сигнала в начальной и конечной1538030 Составитель В. Подолядактор В, Бугренкова Техред Л,Сердюкова ректор С, Шекмар изводственно в издательск комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарин аказ 16НИИПИ Го Тираж 493 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5