Дифференциальный частотный датчик

) 48 О 930 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственный комитет Совета Министров СССР(23) Пригорит юллетень3 53) УДК 531.768(088.8) публиковано 15.08,7 елам изобретенийи открытий та опубликования описания 04.12.7) Авторы изобретени Ю, М. Харламов, В. С. Клейменов и А. Б Московский ордена Ленина авиационныйим. Серго Орджоникидзе заров 71) Заявитель исти ту ЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧ(54) Изобретение относится к области электро- измерительной техники.Известный дифференциальный частотный датчик, содержащий системы возбуждения двух резонаторов, соединенных через инерционнуго массу и подключенных к цспям двух автогенераторов, выходами связанных с входами смесителя частот, выход разности частот которого соединен с входом первого изоирателы 10 о з силгеля, Выход сум:11 ы частот через второй избирательный усилитель - с первым входом основного блока сравнепия и первым входом вычитающего блока, вторым входом связанного с первым выходом основного опорного генератора и вторым вхздон блока сравнения, и силовой исполнительш,й элемент, связанный с вторым резонатором, характеризуется узким диапазоном преобразуемых величин.Предооженный датчик отличается от известных тем, что он снабжен блоком выдел-"- ния модуля разности частот, двумя блоками совпадения, дополнительными, блоком ср авнеия и опорным генератором, двумя блоками масштабных коэффициентов, сумматором, триггером и,релейным элементом, неподвижные контакты которого соединены с выходами основного и дополнительного блоков сравнения, подвижный контакт - с управляющим входом силового исполнительного элемента,управляющие входы через триггер - с выходами блоков совпадения, первыми входами подключенных к выходам дополнительного опорного генератора, вторым входом второго 5 блока совпадения - к выходу второго избирательного усилителя, вторым входом первого блока совпадения - к первому входу до,полнительного блока сравнения и через блок выделения модуля разности частот - к выхо ду первого избирательного усилителя, входувторого блока масштабных коэффициентов, выход которого подключен к второму входу сумматора, первьм входом через первый блок масштабных коэффициентов связанного с вы ходом вычитающего блока, причем второйвход дополнительного блока сравнения связан с вторым выходом основного опорного генератора.Такое вьлполнение устройсгва позволяет 20 расширить диапазон преобразуемых величин.Блок-схемы описываемого устройства приведена на чертеже.Устройство состоит из резонаторов 1, 2,инерционной массы 3, систем возбуждения 4 25 резонаторов, силового исполнительного элемента 5, автогенераторов 6, 7, смесителя частот 8, первого и второго избирательных усилителей 9, 10, основного блока сравнения 11, основного опорного генератора 12, релейного З 0 элемента 13, блока 14 выделения модуля раз0 5 20 25 30 35 ности частот, дополнительного блока сравнения 15, первого блока совпадения 16, дополнительного опорного генератора 17, второго блока совпадения 18, триггера 19, вычитаощего блока 20, блоков 21, 22 масштабных коэффициентов и сумматора 23.Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии резонаторы 1, 2 ко. леблются с начальными частотами ю, соответствующими начальному натяжению Тю, Григгер 19 находится в состоянии, когда замкнут первый контакт релейного элемента 13 и силовой исполнительный элемент 5 соединен с выходом блока сравнения 11. На выходе вычитающего блэка 20 сигнал равен нулю, полный выходной сигнал с сумматора 23 равен нулю. При действии входной величинычастота резонатора 1 увеличивается, а истота резонатора 2 падает. В диапазоне входных Т ( Т+Ь (Т - входное воздействие, которому при стабилизации суммы частот сов ф ответствует разность частот 1 - ю, минимальное приращение входного воздействия, которому соответствует квант частоты Ь) датчик работает в режиме стабилизации суммы частот 2 ю. На вход блока сравюения 11 приходит сигнал изменившейся суммы частот +2, и блок сравнения 11 выдает сигнал на исполнительный элемент 5, который через силовое воздействие на резонаторы 1, 2 отрабатывает текущую сумму частот до тех пор, пока она не примет начальное значение 2 ю. На выход датчика поступает разность частот резонаторов- 12 со смесителя 8 через избирательный усилитель 9, блок масштабного коэффициента 22 и сумматор 23.Диапазон датчика при работе в режиме стабилизации суммы частот 2 ю при измерении малых входных сигналов с высокой точностью раниче аением Тмин резоаора, котором он перестает устойчиво колебатьсяи равен Т+,Т+ - 4 То 4То иииВходному воздействиюТ =4 То - 4 ТоТмин = Т"+ ю (1)соответствует разность- Я +Л при режиме стабилизации суммы частот.При достижении входным воздействиемзначения Т+Ь на оба входа блока совпадения 16 приходят одинаковые сигналы Т -- +А с блока выделения модуля разностичастот и первого выхода опорного генератора17. Блок совпадения 16 выдает управляющий сигнал на триггер 19, который переводит релейный элемент в состояние, когда замкнут его второй контакт и на силовой исполнительный элемент замкнута цепь стабилизации разности частот- 2, соответствующей входному воздействию Тф. При дальнейшем увеличении входного сигнала работает цепь стабилизации, разности частот- . С выхода вычитающего блока 20 сигнал прира 40 45 50 55 б 0 б 5 щения текучей суммы частот к начальной + +2 - 2 ю через блок 21 масштабного коэффициента постюает на сумматор, На второй вход сумматора приходит постоянный сигнали э стабилизируемой разности частот- 12 через блок 22 масштабного коэффициента.Диандазон измерения при стабилизации разности частот ограничен максимально допустимым натяжением резонатора Т;, Полный диапазон измерения в предлатаемом датчике складывается из диапазона измерения при стаоилизации суммы частот плюс диапазон измерения при стабилизации разности частот. Полный диапазон Т равенТ - =- 4 Т, - 41I Томии ю) Х ТоХ ) Тмакс гТминУт 4 То Входному воздействию Т= Тф - Ь соответствует текущая сумма частот ,+12=2 ю - Л при режиме стабилизации разности частот и- гПри уменьшении входного воздействия, когда оно принимает значение Т - Ь, на ооа входа блока совпадения 18 приходят одинаковые сигналы 2 ю - Л с выхода суммы частот смесителя и второго выхода опорного генератора 17. Блок совпадения 18 выдает управляющий сигнал на триггер, который переводит релейный элемент в начальное состояние, когда на силовой исполнительный элемент замкнута цепь стабилизации суммы частот резонаторов 21 ю Предмет изобретени я Дифференциальный частотный датчик, содержащий системы возбуждения двух резонаторов, соединенных через инерционную массу и подключенных к цепям двух автогенераторов, выходами связанных с входами смесителя частот, выход разности частот которого соединен с входом первого избирательного усилителя, выход суммы частот через второй избирательный усилитель - с первым входом основного блока сравнения и первым входом вычитающего блока, вторым входом связанного с первым выходом основного опорного генератора и вторым входом блока сравнения, и силовой иополнительный элемент, связанный с вторьв резонатором, о т л и ч а ющи й ся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых величин, он снабжен блоком выделения модуля разности частот, двумя блоками совпадения, дополнительными блоком сравнения и опорным генератором, двумя блоками масштабных коэффициентов, сумматором, триггером и релейным элементом, неподвикные,контакты которого соединены с выходами основного и дополнительного блоков сравнения, подвижный контакт - с управляющим входом силового исполнитель.Составитель В. Лифшиц Техред Е. Подурушииа Редактор С сйфиц ректор Л, Орлова 7,7 Изд. ЛЪ 1714 Тираж 902 Ц 1 Е 11111 Государственного комтета Согега Мппи по делам изобретений и открытий й 1 осква, )К, Раушская наб., д. 4,51 одпп сносоз СССР ак Типографии, пр. Сапунов 1,ного элемента, управляющие входы через триггер - с выходами блоков совпадения, первыми входами подключенных к выходам дополнительного опорного генератора, вторым входом второго блока совпадения - к выходу второго избирательного усилителя, вторым входом первого олока совпадения - к первому входу дополнительного блока сравнения и через блок выделения модуля разности частог - к выходу первого избирательного усилителя, входу второго блока масштабных коэффициентом, выход которого подключен к второму входу сумматора, первым входом 5 через первый блок масштабных коэффициентов связанного с выходом вычитающего блока, причем второй вход дополнительного блока сравнения связан с вторым выходом основного опорного генератора.