Преобразователь линейных перемещений

,д 001 В ГТ ромб ОСУДАРСТВЕН 13 ЫИ КОМИТЕТПО ИЗОЬРЕЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОЬЛУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР Мг 438871, кл, 6 01 С 5/20, 1972,Авторское свидетельство СССР Мг 737777, кл, 6 01 В 7/00, 1978(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, С целью повышения точности в преобразователь, содержащий блок 1 питания, диффеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения линейных перемещений,Цель изобретения - повышение точности преобразователя,Ча фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя линейных перемещений; на фиг,2 - временные диагрзммы напряжений всоответствующих точках блок-схемы,Преобразователь линейных перемеще"ний содержит блок 1 питания датчика, подклкченный к первичной обмоткедифференциального трансформаторногодатчика 2, вторичные встречно вклоченныеобмотки которого подключены к сигнальному входу усилителя 3 и шине 9 нулевогопотенциала Выход усилителя 3 через устройство 4 выборки-хранения соединен ссигнальнлм входом аналого-цифрового преобразователя 5 ".правляющие входы устройства 4 выборки-хранения и ренциальный трэн форматорный датчик 2 усилитель 3, шину 9 нулевого потенциала введены устройство 4 выборки и хранения аналого-цифровой преобразователь 5, блок 6 синхронизации, генерато 7 тактовых импульсов, буферный резистор 8 За счет сложения сигналов с двух встречно вклвченных обмоток непосредственно в датчике 2 и синхронного выделения амплитудной и фазовой информации устройством 4 выборки и хранения обеспечивается высокая термостабильность преобразования перемещения в код, точность которого определяется стабильностью частоты геньратора 7 тактовых импульсов и соответствующим выбо разрядности аналого-цифрового прео разователя, 2 ил,аналого-цифровою преабраэова 1 еля 5 подключены к второму выходу блока 6 синхронизации, первый выход котооого подключен к синхронизирующему входу блока 1 питания датчика, а вход блока 6 - к выходу генератора 7 тактовых импульсов, Выход аналого-цифрового преобразователя 5 подключен к буфернсму регистру 8, управляющий вход которого соединен с выходом готовности аналого-цифрового преобразовате я 5.реобразователь линейных перемещений работает следующим образом, Импульсы стабильной частоты (фиг. 2 а) с генератора 7 тактовых импульсов поступают на вход блока 6 синхронизации, где из них формируются импульсы со скважностью С=2 (фиг, 2 б) для синхронизации блока 1 питания датчика и короткие импульсы (фиг. 2 в) стробирования устройства 4 выборки-хранения и запуска аналого-цифЬЬвого преобразовате 17021655 10 1 г; 30 ,5 О 40 45 50 у ля 5, В течение первого (О " /2) полупериода импульсов синхронизации (фиг, 2 б) в блоке 1 питания датчика формируется положительная полуволна синусоидального напряжения питания датчика (фиг. 2 г), в течение второго полупериода (Т/2 - Т) - отрицательная (фиг. 2 г).Таким образом, блок 1 питания дэтчика обеспечивает питание первичной обмотки дифференциального трансформаторного датчика 2 напряжением синусоидальной формы, синхронным с импульсами (фиг, 2 б) блока б синхронизации, стабильность частоты которых определяется стабильность о генератора 7 тактовых импульсов и может быть достаточно высокой(например, применением кварцевого генератора),Вторичные обмотки дифференциального трансформаторного датчика 2 включены таким образом, что сигналы с них складываются противофаэно в семом датчике, цто обеспечивает высокую температурную ста бильность операции дифференцирования Со встречно включенных вторичных обмоток дифференциального трансформаторного датчика 2 выходнойсигнал, амплитуда и фаза которого зависят от положения с.:р - дечника, усиливается в усилителе Э дс уровня срабатывания, аналого-Оифроьогс преобразователя 5 и поступает на уст ройство 4 выббрки-хранен я, которым пооводится выборка эндцен 1;, сигнала с ддтци, д;с импульсу стрсбирования (фиг 2 В) Гэлокд 6 синхронизации и хранение этого энд"енидо следующего иглпульса, причем слоях ние импульса стробирсвания зыбрл О -л ким образом, чтобы выборка г 1 рг Водилась по амплитудному значению сигналаПри изменении положения ердецниха, соединенногп механической связью объектом иэ:перения, относительно вторичных обмоток датчика 2 в сторону той или иной обмотки, выходной сигнал м"няется по амплитуде ст 0 до О, а при герехсде цегез среднее положение по фазе нд 180" гфиг 2 д).Устройство 4 выборки-хранения фиксирует изменение сигнала как пс амплитуде, так и по фазе за счет синхронизации относительно напряжения питания датчика 2 и обеспечивает нд выходе уровень величина и знак которого меняетгя от минус О, до О в зависимости от положения сердечника (фиг. 2 е). Аналого-цифровой преобразседтег ь 5 с двухполярным входным сигналом, злгускдемый импульсом стробирования, пг с.разует напряжение с выхода устрпйист,4 выборки-хранения в двоичный код. Дл;сключения провалов в выходном оде при цикле преобразования аналого-цифрового преобразователя 5 по сигналу готовности (фиг. 2 ж) код, соответствующий перемещению сердечника (фиг, 2 э), переписывает я в буферный регистр 8,Таким образом, за с,е. сложения слгндлов с двух встречно Вклюценных обмоток непосредственно в датчике и синхронного выделения амплитудной и фазовом информации ус 1 оойством вь борки-хр;.дениц Обеспечивается высокая тсриостдбильнссть преобразован" я н:.:,ремещсния В код "очносгь которого Определяется;габиль сСтью цдстс я Генрдторд тектоВы, импульсов и соответствующих" выбором разряднссти аналого-цифроеого преобра- зователя Формул-" изобрегсния ПОЕОбразслатЕЛЬ ЛИНЕйНЬХ ОЕрЕМЕщЕ- ний .Одерхкащий блок питания, диффдренЦИЗЛьНЫй тРднсфОРГЛдтОРНЫй ДатЧИК, уСИЛИтвьЬ И ШИНУ НуЛЕВОгО ПОТ НцИаЛа, Псдклюцсн угс к началу первой вторичной г,-луобмстки датчика, конец которой подключен к концу Второй вторичной погусбмотки датчика Вь од блока питания чеьез первичную сбмстк датчика подключен к шине нулевсго по 1; гци; лд, О т л и ц д ю щ и и с я тем,.1 О, с оелью повышения тоцнсгти, в него Введены генератор тактовых им 1 уль.ов, бОк синхронизации, устрсиство Выборки и хр нения, аналого-дифрсвс, преобразователь и буферный регистр, выход генердгора тактовых импульсов подкл 1 оцен к входу блоКд г ИНХРОНИЭВЦИИ, ПЕРВЫЙ ВЫХОД КОТЭООГО ,одклюцн к входу бчока пигд ия, Вгсрой Выхсд Слокэ синхрониэдции псдклюен к син;ровхсцдг 1 устройствд Выэорки и хранения и аналого-цифрового преобразователя, инсрсрманионный выход которого псдклюцен к входу Данных буферного регистра выход усилителя - к гиг нальному входу устройс Вд выборки и хранения, выход которо;О подключен к сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, выход слнхрониэдции которого псдклнэчс,н к синхровхсду. бу,веерного регистраХ 2165 Составитель В, ПодолянТехред М.Моргентал Палий орр Редактор Л. Народна о-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарин оизводст Заказ 4533 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москвапо изобрет -35, Раушск Подписноеям и открытиям при ГКНТ Снаб., 4/5