Устройство для измерения приращений физических величин

:м. Союз СоеетсиикСфцналистическинРеспублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ нн 721754 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 15,03Дата опубликования Гнсуднрстеанный квинтет делам пзобрнтеннй н нткритнй О. Бюллетень Рй, писания 18. 03.8 53) УДК 531.717) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАШЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИНок сравнерной цепи,юо подключепногтия, подключенньиндикатор 2 ика вад Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, в качестве измерительного преобразователя приращений физических величин (температуры, давления, перемещения и др.) в цифровой код.Известно устройство, содержащее источник напряжения, усилитель, образцовый элемент, регулируемый делитель напряжения, фазочувствительный индикатор, сумматор, измеритель отношения напряжений и индикаторы 1)Недостатками устройства являются низкие быстродействие и точность измерений.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения приращений физических величин, содержащее генератор стабильной частоты, квадратурную цепь, состоящую из образцового элемента и последовательдостатком этого устройства явл ются низкие чувствительность и точность преобразований, обусловлечные дополнительным преобразователем измеряемого параметра в частоту, а также наличием квадратурного фазорасщепителя.Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений пр ираще ний.Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено тремя делителями частоты, элементом запрета, двумя реверсивными счетчиками, формирователем логического уровня, формирователем импульсов управления, триггером управления коммутатором, двухполюсным коммутатором на два направления, источником управляющего напряжения, эталонным элементом, причем первый, второй делители частоты и элемент запрета подключены входами к генератору стабильной частоты, первый делитель частоты выходом соединен с первым входом блока сравнения, второй делитель частоты выходом сооди;)ЗЩЕТС ВЫХОДОМ ИОДКПЮЧС 11 К ТРЕТ 1 ЕМУделителю частоты, Выиопцецолеу упрсп)ияемым, перый реверсивцый счетчик установочными Выходами соединен с установочными входами третье о дс.писе)51 частОты кОторыЙ Выходом со)диц и с датчиком и эталонным элемсцтом, формирователи импульсов уир;)лоция и;Оги ескогоуровня Входйл 4 и подкпючецы к Выходу блока сравнения, выход формирователя логического уровня подключен ко второму вхоДУ ПЕРВОГО Е)ЕВеРСИЕ)ЦОГО СЧЕтЧИКЯ, ВЫХОДфорлеировйтепя импульсов управпс)ция чеРЕЗ Г)ИГЕСР УЩ)Е)ВПЕ 1%51 КОММУТЙТОРОМподкп 10 си к управп 5 ОПему Входу де)ухг 10 -л юс НОГО коммутатора который е)хОдамипервого направления подключен соответгоственцо к датчику и эталонному элелленту, й выходом - ко второму входу блокасг)йлцецц 51, входами Второго нйпрйвпеецяк двум Выходам источника управляющегоцапряжс нея, а выходом - ко второлеу вхо 25ду второго реверсивного счетчика, индикатор Впо)цсц цифровьм и подключен квыходу второго реверсивного счетчика,На чертеже приведена функциональнаясхема устройства,Устройство состоит из генератора 1стабилизированной частоты, делителей2 - 4 частоты, элемента 5 запрета реверсивных счетчиков 6 и 7, индикатора8, источника 9 управляющего напряжеепея,ф 35двухполюсного коммутатора 10, блока11 сравнен)ея, формирователя 12 импульсов управления, триггера 13 управлениякоммутатором, формирователя 14 логического уровня, квадратурной цепи 15,состоящей из датчика 16 (в данном случае емкостцого) и образцового элемента17 (образцовым элементом в данном случае выбрано активное сопротивление й ),эталонного элемента 18 (в данном случае емкости).Устройство работает следующим образом.Нй Вход устройства подключается измс)1 ете)иныЙ 11 йтчик Сх, Н)и рйвс)цствеЙ = , напряжения на входеблока срйиция находятся в квадратуре,И, СПС НОВ;тсПЬЦО, ВЫХОДНОЕ ЦаиРЯжЕЦИЕблока раено Ееуйю, что соответствует цуЛЕВОЛ 1 У З 10 ЧЕ Цц)с) 1 а ВЫХОДЕ ИПИКЕ ТО) а8, Всякос и,)мецс.Пи. Вспичицы 1 (и,)мс- ясл 101 О ий стре Ры 1 ыв)фт цйЕу)1 с Ииеквс)д)1)тъ мс жду це)пряжеци 51 л 1 и дс йстеук)11 цм 11 я вход беОка 1 1 среее)цс 111111,)лс 1111 с) фйс)0010)Еа лскп ) 1 11) 51жеи 5 ми цс входах бпОкй 1 1 срс)цен)1 я1)Ы)ЬИЗйЕ ПОЛ 11011 ИС 1 а ЕГО ВЫХОД 110 СТОЯЦНОГО ЦйПРЯЖс ЦИЯ СО )неком + ИЛИкоторое поступает ца формирователь 14 логического уровня для выбора режима работы г)евс)рсевцого счс)тчикй счет + или счет - . Выбор режила работы реверсивного счетчика 7 осуществляется с помощью источника 9 управляющего напряжения и двухполюсного коммутатора 10. Одновременно с устяцовпецем режима работы реверсивцых счетчиков 6 и 7 начинается счет импульсов цизкой частоты Я.Поступаю)еИх с выхода делителя 2 частоты ца входы реверсис)ных счетчиков, С приходом каждого импульса низкой частоты происходит перепись состояний триггеров реверсивного счетчика 6 в делитель 4 частоты, Одновременно с этим импульсы низкой частоты блокируют с помощью элемента 5 запрете счетный вход управляемого делителя 4 частоты, Таким образом, приход каждого импульса низкой частоты сопровождаетсяпереключением фазы выходцого напряжения управляемого делителя 4 частоты ца величинузависящую от его коэффи 2 усциента деления о . Коэффициеееты деления делителей 3 и 4 частоты и коэффициент пересчета реверсивного счетчика 6 выбраны равными между собою и такими, чтои,= и =п,=3600аТакой выбор коэффициентов деления приводит к тому, что появление каждого импульса низкой частоты сопровождается переключееиелЕ фазы выходного напрвкения управляемого делителя 4 частоты навеличину- 01 и изменение фазы выходного напряжения управляемого делителя 4 частоты приводит к восстановлению квадратуры напряжений на блоке 11 сравнения. На этом процесс егзмереция приращений параметров датчика заканчивается и цифровой отсчетный индикатор фиксирует в цифровой форме количество импульсов частоты Я, просчитанных к данному молецту реверсивцыл счетчиком 7.Б устройстве пе. дуслЕОтреее режим калибровки для чРГО слукит эталоепый элс - мент 18./7 Г 1 одп испо ж 1 ород, ул, Проектная, 4 5 721Формула изобрете ни я Устройство для измерения приращений физических величин, содержащее генератор стабильной частоты, квадратурную цепь, состоящую из образцового элемента и последовательно подклю енного датчика, блок сравнения, подключе нный к квадратурной цепи, индикатор, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новыщения чувствительности и точности изме рений оно снабжено тремя делителями частоты, элементом запрета, двумя реверсивными счетчиками, формирователем логического уровня, формирователем им пульсов управления, триггером управления коммутатором, двухполюсным коммутатором на два направления, источником управляющего напряжения, эталонным элементом, причем первый, второй делители 0 частоты и элемент запрета подключены входами к генератору стабильной частоты, первый делитель частоты выходом соединен с первым входом блока сравнения, второй делитель частоты выходом соединен с обоими реверсивными счетчиками и вторым входом элемента запрета, элемент запрета выходом подключен к третьему делителю частоты, выполненному управляемым, первый реверсивный счетчик уста 1 ИГП И Заказ 1 2 3/3 Филиал ППП "Патент, г новочными выходами сог дипел с установочными входами третьего делителя частоты, который выходом соединен с датчи -ком и эталонным элементом,формироватФли импульсов управления и логическогоуровня входами подключены к выходу блока сравнения, выход формирователя логического уровня подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика, выходформирователя импульсов управления через триггер управления коммутаторомподключен к управляющему входу двухйолюсного коммутатора, который входамипервого направления подключен соответственно к датчику и эталонному элементу,а выходом - ко второму входу блока сравнения, входами второго направления - кдвум выходам источника управляющегонапряжения, а выходом - ко второму входу второго реверсивного счетчика, индикатор выполнен цифровым и подключен квыходу второго реверсивного счетчика,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 504979, кл. 6 01 К 17/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР М 301627, кл. С 01 К 17/00, 1970