Преобразователь синусоидальных изменений емкости (индуктивности) датчика в код

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГасударственные комит авета Министров СССРло делам изобретений 53) УДК 681.325(08 и открытии исания 09.11.7 б ата ликовани 2) Авторы изобретения. М. Шакиржанов и И. В,71) Заявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИ ЕМКОСТИ (ИНДУКТИВНОСТИ) ДАТЧИКА В КОД Изобретение относится к области импульсной техники и электроизмерений и может быть использовано для преобразования синусоидальных изменений емкости или индуктивности датчика.Известны преобразователи, содержащие дифференциальный датчик емкости или индуктивности, два управляемых генератора, смеситель и фильтр низкой частоты. Их недостатком является низкая разрешающая способность.Наиболее близким техническим решением к изобретению является известный преобразователь изменений емкости (индуктивности) датчика в дискретный сигнал, содержащий дифференциальный датчик емкости (индуктивности), подключенный ко входам двух управляемых генераторов, выходы которых через первый смеситель и полосовой фильтр высокой частоты соединены с первым входом второго смесителя непосредственно, а со вторым входом - через линию задержки, выход второго смесителя подключен к последовательно соединенным фильтру низких частот, формирователю импульсов и счетчику импульсов. Недостатком известного преобразователя является узкий диапазон преобразуемых величин.Целью изобретения является расширение диапазона преобразования. Для этого в преобразователь введены два управляемых ключа, два усилителя, устройство сдвига фаз, фазовый дискриминатор, полосовой фильтр низких частот и преобразователь напряжения в код, причем управляемые входы ключей со единены с выходом формирователя импульсов, входы каждого из ключей соединены с соответствующими входами второго смесителя, а выходы ключей подключены ко входам соответствующих усилителей, причем выход од ного усилителя соединен с одним из входовфазового дискриминатора, а выход второго усилителя через устройство сдвига фаз соединен с другим входом фазового дискриминатора, выход которого через последовательно со единенные полосовой фильтр низкой частотыи преобразователь напряжения в код подключен к второму входу счетчика импульсов,На чертеже приведена блок-схема преобразователя синусоидальных изменений емкости Э (индуктивностп) датчика в код, который содержит дифференциальный датчик емкости (индуктивпости) 1, подключенный ко входам управляемых генераторов 2, 3, выходы которых через первый смеситель 4 и полосовой 5 фильтр высокой частоты 5 соединены с первым входом второго смесителя б непосредственно, а со вторым входом - через линию задержки 7, к каждому из входов второго смесителя б подсоединены один из ключей 8, 0 9, причем выход ключа 8 соединен через уси 53045120 25 30 35 40 45 50 литель 10 с одним из вхо,ов фазового дискриъннатора, а Выход кло с 9 соединен через усилитель 11 и устройство сдвига фаз 12 с другим входом с 1 изового дискриминатора 13, выход которого через полосовой фильтр низкой частоты 14 подключен ко входу преобразователя напряжения в код 15. Выход второго смесителя б подключен к последовательно соединенным фильтру низки.; частот 16, формирователо пу,ьсов 17 и счетку мпу;п.- сов 18.Преобразователь работает следующим образом.Сппусоидальные изменения емкости (зиинду ктивности) дифференциального датчика вызывают девиацию частоты генераторов 2 и 3, начальные частоты генерации которых разнесены. Выходные сигналы генераторов поступают на смсситель 4 и далее через полосовой фильтр 5 на второй смеситель 6, причем на одни вход этого смесителя сигнал с выхода полосового фильтра поступает непосредственно, и на другой вход - через линию задержки 7, осуществляющую задержку сипала на время т (сравнимое с периодом изменения емко 1сти (индуктивности) Т=-,При изменениях емкости (индуктивности) дифференциального датчика, вызывающих суммарную девиацию частот генерации генераторов, болыпую или равную(Л, + Л,) оип = - рад/сек,Ясигнал с выхода второго смесителя б через фильтр 16 запускает формирователь импульсов 17, импульсы с выхода которого поступают на вход счетчика импульсов, Эти же импульсы запирают ключи 8, 9,При изменениях емкости (индуктивности) дифференциального датчика, вызывающих меныпую, чем (Л+Л),;, суммарную девиацию частот генерации генераторов, на выходе формирователя импульсов 17 импульсы отсутствуют, при этом ключи 8, 9 подключают входы усилителей 10, 11 к выходам фильтра 5 и линии задержки 7 соответственно, усилители 10, 11 усиливают поступающие а их входы сигналы до получения на их выходах прямоугольных импульсов постоянной амплитуды, которые поступают на входы фазового дискриминатора 13 с усилителя 10 непосредственно, а с усилителя 11 через устройство сдвига фаз 12, С помощью устройства сдвига фаз осуществляется установка начальной разности фаз сигналов, поступающих на входы фазового дискриминатора 13, т, е. производится выбор рабочей точки на характеристике фазового дискриминатора. Напряжение с фазового дискриминатора, амплитуда которого зависит от сдвига фаз входных сигналов, поступает на полосовой фильтр низкой частоты 14, выделяющий напряжение частоты синусоидальных изменений емкости (ипдуктивности) дифференциального датчика. Таким образом, предлагаемый преобразователь имеет более широкий диапазон преобразования синусоидальпых изменений емкости (индуктивности) в частотный выходной сипГал, чем известные преобразователи. Формула изобретения Преооразователь синусоидальных измерений емкости (индуктивпости) датчика в код, содержащий дифференциальный датчик емкости (ипдуктивности), подключенный ко входам двух управляемых генераторов, выходы которых через первый смеситель и полосовой фильтр высокой частоты соединен с первым входом второго смесителя непосредственно, а со вторым входом - через линию задержки, выход второго смесителя подключен к последовательно соединенным фильтру низких частот, формирователю импульсов и счетчику импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, в него введены два управляемых ключа, два усилителя, устройство сдвига фаз, фазовый дискриминатор, полосовой фильтр низких частот и преобразователь напряжения в код, причем управляемые входы ключей соединены с выходом формирователя импульсов, входы каждого из ключей соединены с соответствуюцими входами второго смесителя, а выходы ключей подключены ко входам соответствующих усилителей, причем выход одного усилителя соединен с одним из входов фазового дискриминатора, а выход второго усилителя через устройство сдвига фаз соединен с другим входом фазового дискриминатора, выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр низкой частоты и преобразователь напряжения в код подключен к второму входу счетчика импульсов.530451 оставитель В. Комиссарова Техред М. Семенов Корректор Л. Орлова евятов сдакт ПодписноеССР Заказ 2354/2ЦНИ 1 и, пр. Сапунова, 2 Типогра Изд. М 1700 И Государственног по делам пз 11303 о, Москва, Ж