Устройство для измерения неэлектрических величин

)5 601 В 21 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ политехВеликой волюции, титут им. ностроитивных я техниГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Черкасский филиал Киевскогонического института им. 50-летияОктябрьской социалистической реХарьковский политехнический инсВ. И. Ленина и Харьковский машительный завод "Свет шахтера"(56) Сорокина В, Д. Измерение перемещений крупноразмерных строительных конструкций при помощи индукпреобразователей. - Измерительнака, 1981, М 6, с, 22 - 23.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, (1663424 А 1 может быть использовано в устройствах автоматического контроля и регулирования, Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. В устройство введены два формирователя 4, 5 коротких импульсов, три элемента И 6, 7, 8, делитель 9, два счетчика 10, 11 импульсов и блок 12 вычислений. Формирователи 4, 5 формируют последовательности коротких, импульсов с периодом соответственно Т 1 и Т 2. При совпадении во времени импульсов с формирователей 4, 5 на выходе элемента И 8 появляется импульс совпадения, который поступает на вход делителя 9, коэффициент деления К выбирается соответственно точности воспроизведения.После К совпадений делитель 9 закрыва- ф ет элементы И 6, 7, прекращается поступление импульсов в счетчики 10, 11, В У) . блоке 12 определяется величина, пропор- С циональная измеряемой неэлектрической величине. 1 ил,, Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению пере. - мещений, деформаций, размеров и т,п., и может быть использовано в устройствах автоматического контроля и регулирова ния.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия путем уменьшения погрешности измерения и линеаризации характеристики преобразования, 10На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит измерительный 1 и опорный 2 автогенераторы, измерительный датчик 3, включенный в частотозадаю щую цепь автогенератора 1, первый и, второй формирователи 4, 5 коротких импульсов, первый, второй и третий элементы И 6-8, делитель 9, первый и вт ой счетчики 10, 11 импульсов, блок 12 вычислений, со стоящий из блока 13 отношения, цифрового квадратора 14 и блока 15 вычитания, а также индикатор 16.Измерительный датчик 3, первый авто- генератор 1, первый формирователь 4, пер вый элемент И 6 и первый счетчик 10 соединены последовательно, опорный авто- генератор 2, второй формирователь 5, второй элемент И 7 и второй счетчик 11 соединены последовательно, третий эле мент И 8 и делитель 9 соединены последовательно, первый и второй входы третьего элемента И 8 соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей 4, 5 коротких импульсов, выход делите ля 9 соединен со вторыми входами первого и второго элементов И 6, 7, первый и второй входы блока 12 вычислений соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков 10, 11, а его выход - с индикато ром 16.Устройство работает следующим образом.Автогенераторы 1 и 2 (например С-автогенераторы) генерируют колебания с пе риодом соответственно где ОС 1 - параметры частотозадающей цепи измерительного автогенератора 1;1 - параметр датчика 3;ИС 2 - параметры частотозадапи опорного автогенератора 2.Формирователь 4 формирует последовательность коротких импульсов с периодом Т 1, формирователь 5 формирует последовательность коротких импульсов с периодом Т 2. При совпадении вовремени импульсов с формирователей 4, 5 на выходе элемента И 8 появляется импульс совпадения, который поступает на вход делителя 9 с коэффициентом деления К. Делитель 9 изменяет свое исходное состояние и на его выходе появляется сигнал, открывающий входы элементов И 6, 7, При этом через открытый элемент И 6 в счетчик 10 импульсов поступают импульсы с формирователя 4, период которых.Т 1, через элемент И 7 в счетчик 11 импульсов поступают импульсы с формирователя 5 с периодом Т 2. После К совпадений импульсов, поступающих с формирователей 4, 5 на элемент И 8 делителя 9 переполняется и своим выходным сигналом закрывает элементы И 6, 7, при этом прекращается поступление импульсов в счетчики 11, 10. За время К совпадений импульсов с формирователей 4, 5 в счетчики 11, 10 импульсов поступает соответственно и и а импульсов, где и и в - числа определяемые из соотношения пТ 1=п 1 Т 2= г 1где ю 1 - интервал времени между К совпадениями,Т 1 п 1тогда - = - .Т 2Отношение 4 определяется в блоке 13 отношения и в квадраторе 14 находится чис- ло/При С 1 С 2,2= сопзс приращение ЛО параметра О датчика 3, пропорциональное измеряемой неэлектрической величине, вызывает изменение периода колебаний измерительного автогенератора 1 Тх=2 И (Ь +Ы 1) С 1.При этом отношение периодов генераоров изменится и период совпадения стает равным п 1 Их=блоке 15 вычитания опред ь1663424 ЬМх = йх - й - Ь 11,С 12 С 2пропорциональная измеряемой неэлектрической величине. Результат вычисленийвыводится на индикатор 16,Погрешность определения отношенияпериодов автогенераторов зависит от длительностей импульсов, поступающих на элемент И 8. Период совпадений При этом за:чет формирования времени измерения по моментам совпадений импульсов в импульсных последовательностях измерительного 1 и опорного 2 автогенера торов в устройстве автоматически поддерживается минимально возможное время измерения, необходимое для обеспечения заданной погрешности дискретности. 10 Формула изобретенияУстройство для измерения неэлектрических величин, содержащее последовательно соединенные измерительный датчик иизмерительный автогенератор, опорный15 автогенератор и индикатор, о т л и ч а 1 о -щ е е с я тем, что. с цельс повышенияточности и бь стродействия, оно снабженопоследовательно соединенными первымформирователем коротких импульсов, пер 20 вым элементом И и первым счетчиком, последовательно соединенными вторымформирователем коротких импульсов, вторым элементом И и вторым счетчиком, последовательно соединенными третьим25 элементом И и делителем, блоком вычислений, входы первого и второго формирователей коротких импульсов соединенысоответственно с выходами измерительногои опорного автогенератора, первый и вто 30 рой входы третьего элемента И соединенысоответственно с выходами первого и второго формирователей коротких импульсов, выход делителя соединен с вторымивходами первого и второо элементов И,35 первый и второй входы блока вычисленийсоединены соответственно с выходамипервого и второго счетчиков, а его выход -с индикатором,Г= пТ 1= п 1 Т 2с учетом длительности 1 импульсов совпадения принимает значение т 11 =пт 1 гт= щт,т.е, совпадение наступает при периоде генератора 1, равном 2 тиОтносительная погрешность определения отношения периодов с учетом приведенных соотношений составляет) Т 1/Т 2 Т 1/Т 2 2 21 Т 1/Т 2 пТ гпТ 2 Наименьшее возможное значение чисел и, гп равно коэффициенту деления К делителя 9.Тогда2 тдмакс =К мингде Тмин - меньший из периодов Т 1, Т 2.Таким образом, выбором коэффициента деления К можно добиться требуемой точности производимого преобразователя,Составитель О. Несова Редактор К, Крупкина Техред М,Моргентал Корректор О, КравцоваПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2257 Тираж 385 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ПНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5